Газовые котлы – популярный вид теплогенераторов для отопления частного дома. Котлоагрегаты, работающие на природном газе, занимают более 50 % случаев установки теплогенерирующего оборудования. Выбор котла имеет множество особенностей, от правильности расчета зависит качество дальнейшей работы котла и зависимых от него систем – отопления и ГВС. Материал публикации дает четкий алгоритм выбора отопительного оборудования этого типа.
Содержание
Разновидности газовых котлов
Существует несколько способов классификации газовых котлов. Первый способ – по типу размещения. Котлы по этому признаку подразделяются на два вида:
- Настенные;
- Напольные.
Настенные газовые котлы монтируются на стену, это возможно благодаря относительно малому весу изделия. Малый вес обусловлен ограничением по тепловой мощности котла – подавляющее большинство изделий имеют мощность не более 31 кВт. Для снижения веса теплообменники таких котлов выполнены из стали, реже – из меди.
Напольные котлы имеют широкий ряд типоразмеров по мощности. Размеры и вес мощного котла позволяют устанавливать его только на пол, при этом иногда требуется монтировать небольшой фундамент. Теплообменники напольных котлов выполняются из стали и чугуна.
Настенные котлы предназначены для обеспечения нужд отопления и ГВС в частных домах площадью не более 200 – 250 квадратных метров, количеством постоянно проживающих не более 3 – 4 человек (от этого зависит мощность, закладываемая на ГВС). Дом должен иметь средние показатели по величине тепловых потерь (теплоизоляции).
При больших площадях и количестве жильцов, при низком уровне утепления строительных конструкций для обеспечения всех потребностей устанавливают более производительные напольные газовые котлы.
Следующий способ классификации газовых котлов – возможность реализации нужд ГВС. Нужды горячего водоснабжения реализуются 3 способами:
- Наличие второго контура в котле;
- Установка и подключение отдельного бойлера косвенного нагрева;
- Наличие встроенного бойлера.
Вторым контуром оборудуются чаще всего настенные модели котлов. Встроенные бойлеры входят в состав некоторых моделей напольных агрегатов. Бойлеры косвенного нагрева подключаются к напольным котлам, есть возможность интеграции с одноконтурным настенным котлом.
Приоритет нужд ГВС – предустановка производителя в блоке управления котлом, преимущество отдается нагреву воды. Контур отопления при потреблении горячей воды отключается.
Встроенный бойлер имеет несколько лучшие показатели, но имеет несколько ограниченный объем запаса воды. Ограничение объема обусловлено габаритными размерами котла. В данном случае автоматика также настроена на приоритетное производство горячей воды.
Лучшим вариантом является бойлер косвенного нагрева. Можно установить изделие нужного объема, работа отопления независима от работы бойлера. При этом все же часть производительности отбирается на нагрев воды в бойлере.
Третий признак классификации бытовых котлов – вид камеры сгорания и дымоудаления. Различают 2 типа оборудования:
- Котлы с открытой камерой сгорания и естественным дымоудалением;
- Котлы с закрытой камерой сгорания и принудительным удалением дымовых газов.
Котлы с открытой камерой сгорания выпускаются в основном в напольном исполнении. Они забирают воздух для горения из помещения, дым удаляется посредством естественной тяги через специально построенную дымовую трубу. Работа таких котлов требует наличия качественной вентиляции (постоянного притока воздуха) и строительства дымовой трубы.
Котлы с закрытой камерой сгорания забирают воздух с помощью встроенного вентилятора с улицы. Процесс дымоудаления и забора воздуха производится через коаксиальный дымоход (труба в трубе) или комплект раздельных дымовых труб.
В качестве материалов для изготовления теплообменников газовых котлов используется в основном чугун и сталь. Чугун обладает большим сроком службы, но изделия с ним имеют большой вес. Стальные теплообменники обладают меньшей массой, но прогорают несколько быстрее чугунных аналогов.
По комплектации дополнительным оборудованием различают три подвида теплогенераторов:
- Котлы с полной комплектацией;
- Устройства с частичной комплектацией;
- Теплогенераторы без встроенного оборудования.
Полная комплектация подразумевает наличие встроенного циркуляционного насоса, расширительного бака (экспанзомата), группы безопасности, вентилятора (в моделях с закрытой камерой сгорания). Полностью комплектуются в основном настенные модификации газовых котлоагрегатов.
Частичная комплектация имеет различные варианты, может отсутствовать то или иное оборудование. Теплогенераторы без встроенного оборудования имеют только горелку, теплообменник, блок автоматики. Частичное или полное отсутствие дополнительного оборудования больше присуще напольному оборудованию.
Это обусловлено необходимостью индивидуального подбора насосного оборудования, расширительного бака в зависимости от параметров и объема системы отопления. Все дополнительное оборудование в этом случае монтируется отдельно.
Газовые котлы оборудуются различными системами автоматики – от простейших, с механическим принципом действия, до сложных, с дистанционным управлением и модулем программирования режимов работы. Сложная автоматика довольно чувствительна к качеству электрической энергии. Для предотвращения сбоев и повреждения платы управления необходимо использовать стабилизатор напряжения.
Последняя особенность газовых котлов – возможность замены горелочного устройства. Многие модели котельного оборудования имеют опцию замены горелки, работающей на природном газе. Горелка может быть заменена на жидкостную горелку, работающую на сжиженном газе, керосине и так далее.
Расчет мощности газового котла
Точный расчет газового котла проводится на основе теплового расчета. В газоснабжающих организациях производится расчет потребности в топливе, базирующийся на расчете величины тепловых потерь и нужд ГВС.
Укрупненный расчет можно провести своими силами. Суммарная мощность котла складывается из следующих составляющих:
- Тепловая мощность системы радиаторного отопления;
- Мощность на нужды горячего водоснабжения;
- Производительность систем водяного теплого пола;
- Резерв мощности газового котла;
- Мощность на дополнительное оборудование (теплообменники бассейнов, калориферы вентиляции и так далее).
Основная мощность, закладываемая в производительность котла – тепловая мощность радиаторного отопления. Она рассчитывается по усредненному показателю расхода теплоты на обогрев 1 м2 помещений со стандартной тепловой изоляцией и составляет 90 – 110 Вт. Величину общей отапливаемой площади умножают на этот показатель.
Для частного дома площадью 250 м2 тепловая мощность в таком случае составит величину в 25 кВт.
Производительность тепловых полов закладывается в мощность котла отдельно. При выполнении функции дополнительного отопления мощность водяного теплого пола принимается из расчета 50 – 60 Вт/м2 площади напольного отопления.
Например, в доме площадью 250 м2 имеется несколько контуров теплого пола – в ванной, на кухне, в туалете и спальне. Суммарная площадь их составляет 40 м2. Тогда тепловая мощность составит величину около 2 кВт.
Производительность по горячей воде определяется по двум показателям:
- Количество проживающих, частота потребления воды;
- Технические характеристики двухконтурного котла или бойлера.
Резерв мощности принимается не менее 10 % от расчетной максимальной мощности котла. Запас производительности обязателен – он дает возможность работы котла в допредельных режимах. Работа на максимальном уровне мощности значительно сокращает срок службы оборудования.
Мощность на дополнительное оборудование также закладывается в мощность котла полностью.
Расчетная мощность котла для дома в 250 м2, с теплыми полами и системой ГВС составит величину:
(25 + 2) х 1,25 = 33,75 х 1,1 = 37,125 кВт = 38 кВт.
Согласно расчетам, оптимальным вариантом является установка напольного котла мощностью около 40 кВт.
Установка газового котла для отопления в частном доме
Установка газового оборудования четко регламентирована законодательством. Работы по монтажу производят только специализированные организации.
Владелец частного дома подает заявление с необходимым набором документов в организацию – владелец газопровода. Организация выдает технические условия подключения с сети газораспределения.
На основе технических условий выполняется проект наружного и внутреннего газопровода. Проект может выполнять только компания с лицензией. В нем прописывается марка котла, точка врезки, диаметры трубопроводов, требования к помещению, где размещается оборудование, модель газового счетчика. Проект согласовывается с владельцем магистрали.
Газопроводы монтируются из стальных труб, подземные участки могут монтироваться из полиэтилена. В помещении, где размещается котел, устанавливается система контроля загазованности и автоматического отключения при утечке газа, газовый счетчик.
Из помещения должен иметься отдельный выход, запрещается устанавливать котлы в подвальных помещениях. Помещение должно иметь определенный расчетный объем (в зависимости от мощности устанавливаемого котла), иметь легкосбрасываемые конструкции (окна) с нормативной площадью поверхности.
Кратность воздухообмена (показатель вентиляции) должна иметь величину не менее 3. То есть за час должно смениться три объема воздуха, соответствующего объему помещения.
После согласования проекта производится врезка в газопровод, монтируется внутренний и наружный трубопровод подачи газа. Устанавливается и подсоединяется котел. Производится опрессовка смонтированного комплекса воздухом. Наличие утечек проверяется обмыливанием стыков и соединений. Проверенная система сдается представителю газопоставляющей компании, счетчик пломбируется.
К котлу подключают минимум 1 радиатор, производится пробный пуск. Все виды работ по системам газоснабжения – проектирование, монтаж, испытания, сдача – производятся только работниками организаций, имеющих соответствующее разрешение на этот вид деятельности.
Выбор газового котла в качестве теплогенератора для отопления частного дома – мероприятие ответственное и значимое. От правильности выбора и расчетов зависит будущая работа всех тепловых систем дома, а значит и комфорт проживания. Качественный укрупненный расчет позволит выбрать нужное оборудование, не потратиться на излишние киловатты тепловой мощности, но и не оказаться в холоде с маломощным котлом.