Напольные газовые котлы отопления

Напольные газовые котлы – наиболее часто встречаемый вариант организации отопления частного дома. Популярность применения напольных котлоагрегатов обусловлена повышенной тепловой мощностью по сравнению с настенными моделями теплогенераторов. Материал статьи дает обзор устройства, классификации, достоинств и недостатков напольных агрегатов отопления.

Устройство и виды напольных котлов

Газовые котлы по способу установки делят на 2 вида – напольные и настенные. Настенные котлы имеют ограничение по тепловой мощности – обычно она составляет не более 30 – 40 кВт. Этой производительности не всегда достаточно для удовлетворения всех потребностей. Поэтому чаще всего для отопления частных домов увеличенной площади, с крупным значением потребления горячей воды используют напольные газовые котлы.

Устройство классического газового котла отличается простотой. Котел имеет камеру сгорания, в которую встраивается горелка. Стенки камеры сгорания обычно являются пустотелыми элементами теплообменника, по которому циркулирует теплоноситель. Камера сгорания и теплообменник качественно изолируются и закрываются металлическим корпусом, в котором оборудованы дверцы для осмотра и чистки теплообменника.

Теплообменники напольных котлов чаще всего имеют секционное строение, выполняются из 2 видов материалов:

1. Чугун;
2. Сталь.

Чугунные теплообменники обладают большим весом, мало подвержены коррозии. Скорость коррозии чугуна меньше скорости коррозии углеродистой стали более чем в 2 раза. Это качество позволяет работать котлам с чугунными теплообменниками в низкотемпературном режиме (до 55⁰С).

При таком режиме постоянно образуется конденсат, который пагубно влияет на сталь, ускоряет процесс коррозии. Стоимость моделей с теплообменным аппаратом из чугуна превышает стоимость котлов со стальным теплообменником. Длительность службы чугунного элемента варьируется от 30 до 50 лет.

Недостатком чугуна, кроме значительного веса, является хрупкость и негативная реакция на резкие перепады температуры. При значительном перепаде температуры теплоносителя – например, при интенсивной подпитке системы холодной водой – разогретый теплообменник может лопнуть. Часто он повреждается при сильных механических воздействиях – транспортировке, ударах и так далее.

Стальные теплообменники стоят дешевле, имеют меньший вес. Склонность к коррозии и прогоранию сокращает длительность их службы в среднем до 12 – 14 лет. Модели теплообменников из высококачественных легированных сталей могут прослужить до 30 лет.

Еще один основной элемент котла – газовая горелка. Выполняются горелочные устройства из нержавеющей или обычной стали, по степени регулирования делятся на 3 типа:

1. Одноступенчатые;
2. Двухступенчатые;
3. С плавной регулировкой мощности – модулируемые.

Одноступенчатые работают в режиме периодического включения/выключения, двухступенчатые имеют 2 режима работы – сниженной и максимальной производительности. Модулируемые горелки обладают плавным режимом изменения мощности, являются наиболее экономичными.

По характеру сжигания топлива горелки делят на 2 типа:

1. Атмосферные;
2. Вентиляторные (наддувные).

Атмосферные горелки устанавливаются в открытые камеры сгорания. Воздух для процесса горения в этом случае забирается непосредственно из помещения топочной. Поэтому требуется сооружение качественной системы приточной вентиляции и строительство дымовой трубы для обеспечения естественной тяги.

Наддувные горелки с помощью встроенного вентилятора осуществляют принудительную подачу воздуха на горение и удаление дымовых газов.

Приток воздуха и удаление дыма осуществляется по коаксиальному (трубе в трубе) дымовому каналу или комплекту раздельных дымовых труб.

Работа котлов с вентиляторными горелками характеризуется более высоким КПД за счет увеличения коэффициента избытка воздуха в процессе горения, топливо при этом сжигается более качественно.

Но наддувные горелочные устройства являются полностью энергозависимыми, а котлы с атмосферными горелками зачастую могут работать в автономном режиме – без наличия электричества.

Напольные газовые котлы имеют КПД в пределах 80 – 98%. Величина коэффициента полезного действия зависит от качества изготовления, модели горелки, конфигурации теплообменника. Кроме этого, напольные версии котлов делят на традиционные и модели конденсационного типа.

Конденсационные котлы за счет утилизации теплоты отходящих дымовых газов обладают повышенным КПД. Отбор теплоты производится в отдельной секции теплообменника. Но за высокий КПД приходится доплатить – конденсационные модели намного дороже классических версий. Кроме того, придется организовать утилизацию побочного продукта – раствора конденсата и кислот слабой концентрации.

Наличие возможности организации отопления на природном газе – самом дешевом энергоносителе – диктует необходимость производства горячей воды на нем же. Напольные котлы по способам производства горячей воды делят на следующие типы:

1. Одноконтурные;
2. Двухконтурные;
3. Со встроенным бойлером.

Одноконтурные котлоагрегаты работают только на отопление. Реализовать производство горячей воды можно с помощью интеграции в систему обвязки котла бойлера косвенного нагрева.

Двухконтурные модели напольных теплогенераторов оборудованы совмещенными или раздельными теплообменниками. В первом случае теплообменник ГВС является частью общего теплообменника устройства, греет воду в проточном режиме. При этом температура нагрева воды зависит от режима работы отопления.

Во втором случае (раздельная конфигурация) котел имеет 2 теплообменника – на отопление и ГВС. При этом режим ГВС в силу специфики систем автоматики имеет приоритет – при включении горячей воды вся тепловая мощность котла тратится на нагрев теплообменника ГВС.

Третий вид котлов по ГВС – со встроенным бойлером. Здесь в конструкции котла предусмотрена накопительная емкость, хранящая определенный запас горячей воды. Потребление горячей воды в этом случае меньше влияет на тепловую мощность по отоплению.

Системы автоматики и управления напольными котлами имеют различные конфигурации. Они могут быть механическими и электронными.

Механические системы просты в устройстве и ремонте, стоят недорого. Электронные системы более дорогостоящи, но и более функциональны. Кроме функций прямой регулировки мощности системы на электронной основе оснащаются различными дополнительными функциями:

• Самодиагностика неполадок;
• Защита от перегрева;
• Программирование режимов работы контуров отопления и ГВС;
• Переключение режимов «зима – лето»;
• Интеграция погодозависимой автоматики и другие.

Стоит отметить, что электронные системы практически не требуют присутствия человека, могут работать в автономном режиме. Недостатком электроники является жесткое требование к постоянному наличию и качеству электроэнергии. Скачки напряжения могут вывести из строя элементы управления, поэтому все котлы энергозависимой конфигурации рекомендуется включать в сеть через стабилизатор напряжения.

Комплектация напольных котлов имеет различные конфигурации – они могут оснащаться дополнительным оборудованием – циркуляционным насосом, группой безопасности, расширительным баком. Но чаще всего эти обязательные элементы обвязки котла монтируются отдельно.

 Достоинства и недостатки напольных котлов

К достоинствам напольных газовых котлов относят следующие показатели:

1. Высокая тепловая мощность;
2. Возможность энергонезависимой работы (для некоторых моделей);
3. Длительный срок службы – теплообменные аппараты устройств более массивны и имеют повышенную толщину стенки.
4. Простота обслуживания и эксплуатации.

К недостаткам напольного газового оборудования относят следующие факторы:

1. Необходимость оборудования отдельного помещения согласно требований СНиП и правил;
2. Строительство дымовой трубы для атмосферных моделей;
3. Частая необходимость сооружения фундамента под котел, обладающий большим весом;
4. Повышенные затраты на организацию топочной по сравнению с установкой настенных версий газовых котлов.

Выбор напольного котла отопления

Выбор напольного котла следует начинать с главного параметра – тепловой мощности. Здесь сразу следует четко отметить основный алгоритм выбора – подбор оборудования производится по данным расчета. Расчет потребности в тепле и топливе производится проектировщиком, на базе расчета формируются технические условия – основа газового проекта.

Владелец частного дома не может указать проектировщику любую мощность по своему желанию или приблизительному подсчету – мощность должна быть подтверждена расчетом. Величина мощности определяется проектировщиком по показателям тепловой изоляции, температурному режиму конкретного региона, величине тепловых потерь, потребности в горячей воде.

Владелец частного дома (заказчик проекта) может в совещательном ключе указать марку оборудования. При выборе производителя котла следует уделить внимание на наличие сервисной службы в населенном пункте. Наличие сервиса и своевременный ремонт – залог безопасности при выходе оборудования из строя в отопительный сезон.

После выбора мощности подбирают следующие параметры:

1. Энергозависимость;
2. Наличие функции производства горячей воды;
3. КПД устройства;
4. Конфигурация системы управления;
5. Сроки гарантии, репутация производителя, стоимость оборудования.

Все эти параметры оцениваются в зависимости от условий эксплуатации, пожеланий и возможностей владельца частного дома. После этого определяется конкретная марка оборудования. После выполнения и согласования газового проекта следует приобрести котел, указанный в его содержании. Последующую установку и подключение производят организации, имеющие лицензию на этот вид деятельности.

Напольные газовые котлы – наиболее популярное решение при организации отопления частного дома. Они просты в устройстве и эксплуатации, намного экономичнее котлоагрегатов, работающих на иных видах топлива. Первоначальные затраты на приобретение котла, газификацию и монтаж окупают себя довольно быстро из-за дешевизны природного газа.