Одноконтурные газовые котлы являются наиболее популярным вариантом для организации отопления частного дома. Теплогенераторы этого типа служат базовым элементом комплекса обогрева, для установки и эксплуатации оборудования необходимо подключение к сети газораспределения природного газа населенного пункта. Оформление разрешительной документации, приобретение и монтаж оборудования, прокладка и сдача подводящего газопровода требуют серьезных финансовых вложений – но низкая стоимость природного газа всегда оправдывает вложенные силы и средства. Материал статьи дает обзор устройства одноконтурных газовых котлов, их разновидностей, описывает порядок выбора котлоагрегатов, оценивает достоинства и недостатки оборудования.
Содержание
Устройство и виды одноконтурных газовых котлов
Одноконтурные газовые котлы являются базовой версией оборудования и отличаются от двухконтурных моделей отсутствием функции производства горячей воды для нужд ГВС. По мнению большинства специалистов это дает им определенное преимущество – изделия более просты по конструкции, поэтому имеют весомый запас надежности. В состав конструкции одноконтурных газовых котлов входят следующие основные элементы:
- Теплообменный аппарат, сопряженный с камерой сгорания;
- Горелка;
- Опорный каркас (рама);
- Наружный корпус, выполненный из стали или высокопрочного пластика;
- Система управления.
Теплообменные аппараты котлов имеют трубчатое или секционное строение, изготавливаются из углеродистой или нержавеющей стали, чугуна и меди. Изделия из простой стали дешевле всего, но имеют ограниченный срок службы, чугунные аппараты надежны, но используются только в напольных моделях, медь применяется в дорогих элитных котлах. Наиболее надежными считаются нержавеющие, чугунные и медные теплообменники – причем медь используется в основном в настенных моделях – использование ее для изготовления массивных аппаратов мощных напольных устройств вызовет серьезное удорожание оборудования.
Горелки одноконтурных котлов различаются по типу регулирования мощности и бывают 3-х разновидностей:
- Одноступенчатые;
- Многоступенчатые;
- Модулируемые – с плавным изменением производительности.
Одноступенчатые изделия имеют один режим работы – полная мощность, многоступенчатые горелки обладают несколькими порогами производительности, модулируемые стоят дороже, но считаются наиболее экономичными. Здесь следует отметить, что большинство производителей выпускают свое оборудование с возможностью использования второго вида топлива – сжиженного газа. Для этого котлы обычно имеют вторую горелку в комплекте, которую необходимо установить и настроить при отсутствии основного вида топлива и временного использования сжиженного газа.
Важным конструктивным признаком газовых котлов является конструкция камеры сгорания. По этому критерию агрегаты делят на 2 типа:
- Атмосферные, с открытой камерой сгорания;
- Турбированные, с герметичной топкой и встроенным вентилятором дымоудаления/забора воздуха.
Первый тип оборудования требует сооружения дымовой трубы определенных параметров и оборудования помещения, где размещен котел, системой притока воздуха, необходимого для процесса горения. Турбированные агрегаты имеют более высокий КПД, удаление дыма и забор воздуха производится здесь по коаксиальным или раздельным дымоходам небольшого диаметра, проложенным за пределы помещения.
По способу установки одноконтурные котлы делят на 2 вида – настенные, мощностью не более 40 кВт, и напольные – мощность этих агрегатов практически не имеет ограничений. Еще один признак ранжирования оборудования – наличие встроенных элементов – отсюда же вытекает возможность работы котлов в зависимости от наличия электроэнергии.
Среди газовых котлов есть полностью энергонезависимые модели – они имеют открытые камеры сгорания, не оснащены встроенным оборудованием, оборудованы механической системой управления – такие изделия отлично подходят для систем водяного отопления, сооруженных по открытой схеме (с естественным движением теплоносителя).
Вторая разновидность газовых котлов (наиболее распространенная) – изделия с каким-либо встроенным оборудованием. У турбированных моделей это вентилятор – поэтому котлы с закрытой камерой могут работать только при наличии электроэнергии. Кроме того, многие модели (особенно настенные) оснащаются внутренними элементами, необходимыми для работы закрытых схем отопления – это циркуляционный насос, расширительный бак и группа безопасности.
Наличие в составе встроенного оборудования циркуляционного насоса делает котел энергозависимым, но значительно упрощает монтаж системы – не требуется сооружения довольно сложной обвязки агрегата – необходимо только подключить трубопроводы системы отопления. Здесь следует отметить, что встроенные насос и расширительный бак не всегда могут соответствовать сооружаемой системе отопления – поэтому специалисты рекомендуют проводить поверочный расчет, при необходимости устанавливается дополнительное оборудование.
Наличие электронной платы системы управления с различным набором функций также делает котел зависимым от наличия электроэнергии.
По способу отбора теплоты одноконтурные газовые котлы делят на 2 вида:
- Конвекционные, со средним КПД 90 – 92%;
- Конденсационные – КПД этих устройств достигает 99% за счет утилизации теплоты уходящих дымовых газов.
Конвекционные устройства получили наибольшее распространение – изделия проще в устройстве и стоят дешевле конденсационных агрегатов. Кроме того, режим эксплуатации конденсационных устройств имеет свои особенности – температура теплоносителя не превышает 550С, необходимо сооружение системы сбора и утилизации конденсата – а его образуется довольно много – от 2 до 3 литров на 1 кВт мощности котла (в сутки).
Выбор одноконтурного газового котла
Выбор одноконтурного газового котла производится по одному основному параметру – тепловой мощности. Эта величина определяется в расчете потребности в тепле и топливе – его проводит проектировщик перед получением технических условий на подключение к газораспределительной системе. Основными составляющими производительности котла являются мощность, затрачиваемая на отопление и мощность, необходимая для производства горячей воды для нужд ГВС. Кроме того, к этим величинам обычно прибавляется некоторый запас мощности – около 10 – 15% от номинальной производительности котла.
Утверждения о самостоятельном выборе газовых котлов по величинам отапливаемой площади и удельной мощности в 100 Вт на 1 м2 неверны – этот способ используется для любых котлов, кроме газовых.
Следующими критериями выбора одноконтурных котлов являются:
- Материал изготовления теплообменника;
- Тип горелки;
- Конфигурация системы управления – механическая или электронная, набор функций у электронной системы;
- Способ установки агрегата;
- Наличие встроенного оборудования;
- Конструкция камеры сгорания – открытая или закрытая;
- Тип отбора теплоты – конвекционный или конденсационный;
- Энергозависимость – по используемой схеме системы отопления.
Каждый параметр котла выбирается в зависимости от конкретных условий. Наиболее надежными материалами изготовления теплообменников считаются нержавеющая сталь и чугун, но чугун используется только в напольных моделях. Модулируемая горелка делает котел энергозависимым, но экономия в потреблении топлива при ее наличии в конструкции котла составляет от 5 до 20%.
Конфигурация системы управления обычно определяется по типу существующей системы отопления – при открытой схеме используется механическая система, при закрытой схеме с принудительным движением теплоносителя – электронная. Набор функций электронной системы подбирается по личным приоритетам покупателя.
Способ установки котла зависит от наличия свободного места и мощности агрегата. Настенные модели имеют ограничение – 40 кВт, поэтому чаще всего в частных домах используются напольные модели, отличающиеся производительностью и высокой надежностью. Наличие встроенного оборудования – тоже вопрос выбора покупателя. Встроенные элементы упрощают обвязку агрегата, но отдельная их установка упрощает конструкцию котла и делает его более надежным, кроме того – внешние элементы легче отремонтировать или заменить.
Что касается отсутствия прямой функции ГВС – то в этом вопросе большинство специалистов считают одноконтурные котлы лучшим вариантом по сравнению с двухконтурными. Производство горячей воды в двухконтурных моделях имеет определенные ограничения – по температуре перегрева и моментальному расходу, нагрев отличается неравномерностью, зависит от величины потребления и далеко не всегда может обеспечить комфортное пользование водой. Также при работе двухконтурной модели наблюдается серьезное влияние функции ГВС – она находится в приоритете, при производстве горячей воды контур отопления бездействует.
Одноконтурные модели газовых котлов реализуют нагрев горячей воды косвенным методом – с помощью подключения бойлеров – специального емкостного оборудования. Подключение БКН производится по различным схемам, при этом минимизируется влияние на систему отопления, обеспечивается наличие запаса нагретой воды – это создает высокий уровень комфорта. Единственным исключением здесь являются открытые системы отопления – работа бойлера косвенного нагрева при естественной циркуляции теплоносителя крайне неэффективна.