Природный газ является самым дешевым видом топлива и при возможности его использования системы отопления частных домов в качестве базового элемента используют газовые котлы. Оборудование этого типа по конструкции делится на 2 вида – напольные и настенные, агрегаты имеют различную компоновку и отдельные конструктивные особенности. В материале данной статьи мы расскажем о напольных газовых котлах – эти устройства пользуются наибольшей популярностью для обогрева частных домов и автономного производства горячей воды для нужд ГВС.
Содержание
Конструкция напольного газового котла
В состав конструкции напольного газового котла входят следующие базовые элементы:
- Теплообменный аппарат;
- Камера сгорания;
- Горелка;
- Опорная рама со слоем тепловой изоляции и наружной обшивкой;
- Система управления.
Теплообменный аппарат является одним из главных элементов конструкции, всегда сопряжен с камерой сгорания. Материалами изготовления теплообменников у напольных моделей являются обычная или нержавеющая сталь, чугун, довольно редко – медь. Наиболее надежными считаются чугунные и нержавеющие теплообменные аппараты – срок их службы в среднем составляет 20 – 30 лет, обычные стальные изделия подвержены коррозии под воздействием конденсата, образующегося на их наружной поверхности – аппараты стоят дешевле, но служат меньше – в среднем 10 – 12 лет. Медь для изготовления теплообменников у напольных котлов применяется редко – изделия довольно массивны и это вызовет значительное удорожание оборудования.
Еще одним основным элементом конструкции является горелочное устройство. Горелки напольных газовых котлов производятся в 3-х исполнениях:
- Одноступенчатая;
- Многоступенчатая;
- Модуляционная – с плавным регулированием силы пламени.
Одноступенчатые горелки работают в простом режиме – включение/выключение – эта операция происходит часто, поэтому срок службы изделия несколько сокращается. Многоступенчатые устройства имеют несколько порогов мощности, модулируемые грелки изменяют производительность в плавном режиме и считаются наиболее экономичными.
Системы управления котлов напольной серии делятся на 2 типа:
- Механическая;
- Электронная.
Механические системы просты в устройстве и отличаются высокой надежностью, электронные комплексы более функциональны и точны, могут обладать широким спектром функций.
Основными достоинствами напольных газовых котлов являются следующие критерии и показатели:
- Высокий КПД – в среднем 90 – 92%;
- Отсутствие ограничения по тепловой мощности;
- Наличие энергонезависимых моделей;
- Простота устройства и эксплуатации;
- Надежность и продолжительный срок службы.
Виды напольных газовых котлов
Существует несколько основных признаков разделения напольных газовых котлов для частных домов на отдельные разновидности. Первыми признаками являются конструкция камеры сгорания и способ удаления дымовых газов/забора воздуха на горение – по этим критериям котлоагрегаты делятся на 2 группы:
- Изделия с открытой камерой сгорания (атмосферные);
- Котлы с закрытой герметичной камерой сгорания – турбированные.
В первом случае агрегаты забирают воздух на горение непосредственно из помещения, выброс дыма производится через отдельную дымовую трубу – оба процесса реализуются с помощью естественной тяги (разницы плотностей воздуха и разрежением, создаваемым дымовой трубой). Модели атмосферного типа могут работать в энергонезависимом режиме – при условии отсутствия элементов конструкции, требующих для своей работы электроэнергии.
Турбированные модели имеют в своей конструкции встроенный вентилятор – выброс дыма и забор воздуха на горение через коаксиальные или раздельные дымоходы осуществляется принудительно. Котлы с закрытыми камерами и вентиляторами в любом случае зависят от наличия электроэнергии, обладают более высоким КПД, не сжигают кислород в помещении – то есть не требуют сооружения приточной вентиляции, не требуется и строительство дымовой трубы.
Следующий признак разделения котлов на подвиды – энергозависимость. Энергонезависимые модели оборудуются системами управления механического типа, разжигаются вручную или с помощью пьезоэлемента, встроенное оборудование отсутствует.
Энергозависимые модели имеют электронные платы управления, встроенные вентиляторы и циркуляционные насосы – эти устройства для своей работы требуют подключения котла к сети электропитания 220В. Кроме вентиляторов и насосов напольные котлы могут комплектоваться встроенными компонентами для закрытых систем водяного отопления – расширительными баками мембранного типа и группами безопасности котла. Наличие встроенных элементов значительно упрощает обвязку котла, но вызывает общее удорожание изделия. На практике часто бывает, что приобретение и монтаж отдельных циркуляционного насоса, экспанзомата и ГБ котла обходится дешевле, кроме того – упрощается ремонт или замена этих устройств.
По принципу отбора теплоты напольные газовые котлы бывают 2-х видов:
- Классические конвекционные;
- Конденсационные.
Основным отличием устройств конденсационного типа от традиционных конвекционных моделей является дополнительный отбор теплоты, уносимой выбрасываемыми дымовыми газами. Для этого котлоагрегаты оборудованы дополнительным теплообменником, в котором с помощью собранного тепла производится подогрев остывшего теплоносителя, возвращающегося в котел из системы отопления. Конденсационные устройства развивают КПД до 99%, снижают потребление топлива на 20% при равной с конвекционными агрегатами тепловой мощности.
Но оборудование конденсационного типа имеет свои особенности в режиме эксплуатации – температура теплоносителя здесь не превышает 550С, в процессе работы образуется побочный продукт – слабокислотный конденсат, который необходимо утилизировать. Также следует отметить, что стоимость конденсационных котлов в среднем в 2 раза выше цены обычного котлоагрегата.
Последний признак разделения на виды для напольных котлов – наличие функции производства горячей воды для нужд ГВС. По этому критерию устройства бывают 3-х типов:
- Одноконтурные;
- Двухконтурные;
- С встроенным бойлером косвенного нагрева ГВС.
Одноконтурные модели функционально предназначены для работы только на систему отопления. Но вместе с этим изделия считаются оптимальным вариантом для производства горячей воды – оно осуществляется с помощью присоединения бойлера косвенного нагрева. Подключение бойлеров производится по нескольким схемам, при этом взаимное влияние схем отопления и ГВС минимально. Подробнее о подключении бойлеров косвенного нагрева к газовому котлу вы можете прочитать в отдельной статье нашего сайта.
Двухконтурные модели напольных газовых котлов реализуют производство горячей воды с помощью вторичного теплообменника или имеют специальное построение основного теплообменника – битермическое, где теплоноситель отопления и вода ГВС циркулируют по совмещенным каналам. Работа двухконтурных моделей имеет приоритет по производству горячей воды – отопление в это время простаивает, объем нагреваемой воды и ее перегрев от исходного значения температуры имеют ограничения. Поэтому при регулярном и увеличенном водопотреблении возможны проблемы с качеством воды – нагрев может быть малым и нестабильным, чаще всего модели с 2-мя контурами устанавливают при малом и среднем значении потребления воды – для 2-х, максимум для 3-х человек при использовании 1 точки водоразбора.
Котлы с встроенным бойлером имеют встроенные емкости объемом до 100 литров, обеспечивают более комфортное использование воды, но в большинстве случаев обладают крупными габаритами и высокой стоимостью.
Выбор напольного газового котла для частного дома
Главным критерием выбора котла является его производительность – тепловая мощность. Этот параметр всегда определяется на стадии проектирования – при проведении расчета потребности в тепле и топливе, производимом проектировщиком, выполняющим газовый проект. Многие авторы пишут о самостоятельном расчете и выборе котла – это утверждение неверно. Владелец частного дома может посчитать мощность котлоагрегата – только для сравнения с данными проекта и для того, чтобы удостовериться, что все потребности в тепле учтены.
Тепловая мощность напольного газового котла (при самостоятельном расчете) складывается из следующих величин:
- Количество тепла на нужды отопления – из расчета 80 – 120 Вт на 1 м2 отапливаемой площади (в зависимости от качества тепловой изоляции помещений);
- Запас мощности котла – не менее 10 – 15%, необходим для работы агрегата не на предельной нагрузке – это обеспечивает более продолжительный срок службы изделия;
- Мощность ГВС – по паспортным данным бойлера косвенного нагрева или около 30% от общей мощности котла;
- Другие потребители тепла – калориферы и теплообменники различных систем (вентиляции, бассейна и так далее) – тепловая мощность потребителей обычно указана в паспортах оборудования.
После определения тепловой мощности агрегата следует обратить внимание на следующие аспекты:
- Материал изготовления теплообменника;
- Тип горелки;
- Энергозависимость;
- Наличие встроенного оборудования;
- Реализация функции ГВС;
- Конфигурация системы управления.
Эти показатели оборудования выбираются в зависимости от конкретных условий эксплуатации и возлагаемых на устройство задач.
Если есть желание сэкономить, можно купить котел с простым стальным теплообменником, если в приоритете долговечность – лучше приобрести котел с чугунным или нержавеющим аппаратом. Вообще – если долговечность и надежность имеют важное значение – лучше всего купить котел без встроенного оборудования – простота конструкции является гарантом надежности.
Если потребление горячей воды идет сразу в 2-х точках со средним расходом – мощности второго контура котла (ГВС) может не хватить для поддержания комфортной температуры – в этом случае рекомендуется установка БКН с одноконтурным котлом или приобретение агрегата со встроенным бойлером.
При построении системы отопления по открытой схеме оптимальным вариантом котла будет энергонезависимая модель. При необходимости максимальной автоматизации и минимального вмешательства человека в управление (и обслуживание) выбирают котел с электронным управлением и наличием функций программирования режимов работы. Выбор между конвекционными и конденсационными моделями является вопросом цены и возможностью обеспечения работы конденсационного котла (при его приобретении). Для упрощения процесса обвязки покупают котел со встроенным оборудованием, для большей ремонтопригодности – без встроенных элементов. Для более экономного потребления природного газа рекомендуются модулируемые типы горелок.
Немаловажным критерием выбора является репутация производителя и наличие в вашем населенном пункте сервисного центра соответствующего бренда.