Все о газовых котельных

3 Устройство агрегата

Чтобы понять, как устроен газовый котел, необходимо ознакомиться с инструкцией, посмотреть чертеж, где представлена фронтальная проекция разреза аппарата, дающая наглядное представление о конструкции оборудования.

Агрегат состоит из следующих узлов:

• горелка;
• теплообменник;
• расширительный бачок;
• система автоматики.

Теплоноситель расположен над горелкой. В качестве него может использоваться антифриз или вода. Если котел одноконтурный, то теплоноситель разносится по батареям и обогревает помещение. Холодная вода опять поступает в котел, нагревается, и цикл повторяется.

2 Принцип работы оборудования

Котлы функционируют в автоматическом режиме. Порядок работы следующий:

1. 1. При низкой температуре термостат дает команду на включение оборудования.
2. 2. Включается насос.
3. 3. Нагретый теплоноситель поступает в систему.
4. 4. Котел остается включенным до достижения заданной температуры.
5. 5. Затем отключается и находится в ожидании.
6. 6. Как только температура понизится ниже определенного уровня, снова происходит включение.

трехходовой клапан

Движение воды идет по замкнутому контуру. В прочистке система нуждается редко, потому что на внутренней гладкой поверхности осадок не формируется.

Популярные модели двухконтурных котлов

Теперь мы рассмотрим три самых популярных газовых настенных двухконтурных котла. Это будут три модели от самых именитых на российском и мировом рынках производителей.

Baxi MAIN 5 24 F

Газовый конвекционный двухконтурный настенный котел Baxi MAIN 5 24 А обладает мощностью 24 кВт и рассчитан на обогрев домов площадью до 240 кв. м. Модель отличается высоким КПД, составляющим 92,9%, а также приличной производительностью контура ГВС – до 13,7 л/мин. Аппарат наделен системами автоматики, самодиагностикой, всей необходимой обвязкой, простым фильтром для воды и защитой от перегрева. Также предусмотрена возможность подключения теплых полов. Сердцем этого настенного агрегата является битермический теплообменник.

Buderus Logamax U072-12K

Малогабаритный двухконтурный котел Buderus Logamax U072-12K обладает мощностью 12 кВт и позволяет обогревать домовладения площадью до 120 кв. м. В нем используется горелка с закрытой камерой сгорания, производительность ГВС составляет 8,6 л/мин. КПД агрегата составляет 92%, максимальная температура теплоносителя в отопительной системе составляет +82 градуса. Котел характеризуется доступной ценой и относится к вполне надежному газовому оборудованию.

Navien ACE COAXIAL 30KN

Перед нами одна из самых популярных моделей – это газовый двухконтурный конвекционный настенный котел мощностью 30 кВт. Несмотря на повышенную мощность, аппарат отличается компактностью. Он построен на основе закрытой камеры сгорания, максимальная производительность контура ГВС в данной модели составляет 17,2 л/мин, КПД – до 90,9%. К котлу можно подключать дополнительные пульты управления и комнатные термостаты.

Несмотря на то что представленный котел является самым популярным и востребованным, его первичный теплообменник выполнен из стали – это несколько влияет на его надежность.

Виды нагревательного оборудования

Современная индустрия готова предложить домовладельцу самые разнообразные устройства котельного типа для обогрева помещений различной площади и назначения. Одно из оснований классификации котлов – вид топлива, на котором работает прибор:

• на природном газе;
• на жидком топливе (дизельное топливо, реже – технический мазут);
• на твёрдом топливе (от дров и угля до пеллет);
• на электричестве (оборудованы тэнами для прогрева теплоносителя).

Из всех перечисленных самыми выгодными остаются газовые котлы. Это связано с достаточно умеренной (по сравнению с другими энергоносителями) ценой на природный газ в среднем по России. Пожалуй, единственное препятствие для выбора устройств, работающих на природном газе, это отсутствие газопроводов в населённых пунктах, где расположены дома, которые необходимо отапливать. Во всех остальных случаях топить газом экономически более целесообразно, чем жидким или твёрдым топливом, а уж тем более электричеством.

На схеме наглядно видны отличия одноконтурного и двухконтурного котлов

В зависимости от спектра исполняемых задач среди котельных систем, использующих газ, выделяют два основных вида:

1. Одноконтурные – предназначены для отопления помещений. Как видно из названия, они имеют только один теплообменник для нагрева водяной массы.
2. Двухконтурные – такие системы способны нагревать два условно независимых водяных потока. Это позволяет стать таким котлам универсальными нагревательными устройствами как для обогрева помещений, так и для обеспечения горячего водоснабжения.

В любом жилище есть необходимость в горячей воде. Основная разница между одноконтурными и двухконтурными котлами в том, что во втором случае для этой цели будет достаточно только котла, а в первом для нагрева воды из крана придётся использовать дополнительное оборудование. Это может быть подсоединённый к одноконтурному котлу бойлер косвенного нагрева. От привычного электрического бойлера он отличается отсутствием собственных термоэлементов. Тепло для нагрева воды даёт котёл посредством своего теплоносителя. Помимо достаточно громоздкой конструкции, данная система имеет один существенный недостаток: при остывании воды в баке термостат будет регулярно включать котёл для поддержания нужной температуры, если дом пустует хотя бы полдня, когда члены семьи находятся вне жилища.

Однако наиболее частой является ситуация, когда горячая вода потребляется в умеренных количествах, площадь дома или квартиры невелика, а занимать пространство тепловым оборудованием не хочется. В таких условиях настоящим спасением станет двухконтурный котёл.

Устройство двухконтурного газового котла

Для того чтобы понять принцип работы газового двухконтурного котла, необходимо разобраться в его устройстве. Он состоит из множества отдельных модулей, которые нагревают теплоноситель в отопительном контуре и выполняют переключение на контур ГВС. Слаженная работа всех составляющих позволяет рассчитывать на беспроблемную эксплуатацию оборудования. Зная устройство двухконтурного котла, можно разобраться и в его принципе действия.

Мы не будем рассматривать устройство двухконтурных котлов с точностью до винтика, так как нам достаточно разобраться в назначении основных узлов. Внутри котла мы найдем:

Устройство моделей с двумя контурами: отопительным и контуром ГВС.

• Горелку, располагающуюся в открытой или закрытой камере сгорания – это сердце любого отопительного котла. Она нагревает теплоноситель и генерирует тепло для работы контура ГВС. Для обеспечения точной поддержки заданной температуры она наделяется системой электронной модуляции пламени;
• Камеру сгорания – в ней располагается вышеуказанная горелка. Она может быть открытой или закрытой. В закрытой камере сгорания (а точнее, над ней) мы найдем вентилятор, отвечающей за нагнетание воздуха и за удаление продуктов сгорания. Именно он и является источником тихого шума при включении котла;
• Циркуляционный насос – обеспечивает принудительную циркуляцию теплоносителя по отопительной системе и при работе контура ГВС. В отличие от вентилятора камеры сгорания, насос не является источником шума и работает максимально бесшумно;
• Трехходовой клапан – именно эта штука отвечает за переключение системы в режим генерации горячей воды;
• Основной теплообменник – в устройстве двухконтурного настенного газового котла он располагается над горелкой, в камере сгорания. Здесь происходит нагрев теплоносителя, используемого в контуре отопления или в контуре ГВС для нагрева воды;
• Вторичный теплообменник – именно в нем происходит подготовка горячей воды;
• Автоматику – она контролирует параметры работы техники, проверяет температуру теплоносителя и горячей воды, управляет модуляцией, включает и отключает различные узлы, контролирует наличие пламени, фиксирует ошибки и выполняет прочие полезные функции.

В нижней части корпусов располагаются патрубки для подключения отопительной системы, труб с холодной водой, труб с горячей водой и с газом.

В некоторых моделях газовых двухконтурных котлов используются сдвоенные теплообменники. Но принцип работы остается практически тем же самым.

Можно заметить, что устройство газовой колонки отличается только отсутствием контура отопления.

Мы выяснили устройство двухконтурного настенного газового котла – оно кажется немного сложным, но если разобраться в назначении тех или иных узлов, то сложности исчезнут. Здесь мы можем отметить схожесть с газовым проточным водонагревателем, от которого здесь осталась горелка с теплообменником. Все остальное взято от настенных одноконтурных котлов. Несомненным плюсом является наличие встроенной обвязки – это расширительный бачок, циркуляционный насос и группа безопасности.

Разбирая принцип работы и устройство газового двухконтурного котла, следует отметить тот факт, что вода из контура ГВС никогда не смешивается с теплоносителем. В отопительную систему теплоноситель заливается через отдельную трубу, подключенную к отоплению. Горячая вода подготавливается за счет части теплоносителя, циркулирующего через вторичный теплообменник. Впрочем, об этом мы расскажем чуточку позже.

Отличия газо- и водотрубных котлов по схеме работы

Емкость, позволяющая создавать пар, обычно выполняется из одной или нескольких труб. Находящая в них вода прогревается за счет разогретых газов, выделяемых в процессе горения топлива. Такая конструкция подразумевает, что газ сам поднимается к заполненным водой трубам, и устройства, работающие по такому принципу, называются газотрубными котлами.

В другом типе котлов газ перемещается по трубе в самой емкости с водой. Емкость в данном случае называется барабаном, а сам котел относится к категории водотрубных. Заполненные водой барабаны могут располагаться горизонтально, вертикально, радиально или же комбинировано, в зависимости от чего выделяют соответствующие виды водотрубных котлов.

Сравнение особенностей рассматриваемых видов котлов позволяет сделать следующие выводы:

1. Первое отличие – разные размеры используемых труб. Газотрубные устройства оснащаются достаточно большими трубами по сравнению с изделиями, которые используются в водотрубных котлах.
2. Следующее отличие заключается в разнице мощностей. Предельное значение мощности газотрубных котлов составляет 360 кВт, а максимальное давление не может превышать 1 МПа. Высокое давление и объем пара требуют увеличения толщины стенок устройства, что негативно сказывается на итоговой стоимости котла. Водотрубные котлы такого недостатка лишены – для них вполне могут использоваться тонкие трубы, позволяющие добиться большей температуры и давления по сравнению с газотрубными аналогами.
3. Водотрубные котлы отличаются не только мощностью и более высокой температурой. К их преимуществам относится еще и возможность выдерживать серьезные перегрузки, что говорит о большей степени безопасности подобных устройств.

Парогенератор

Парогенераторы – это разновидности паровых котлов, снабженные дополнительными элементами. В частности, конструкция такого устройства может включать в себя несколько промежуточных пароперегревателей, позволяющих многократно повысить мощность оборудования.

Чаще всего парогенераторы используются в атомных электростанциях. Использование пара позволяет преобразовать вырабатываемую при распаде атомов энергию в электричество.

Пар в атомных реакторах может работать следующим образом:

1. Вода окружает внешнюю часть корпуса реактора, принимая его тепловую энергию. Пар образуется в собственном контуре, находящемся снаружи реактора. Парогенератор в подобной конструкции выполняет функцию теплообменника.
2. Вторая схема подразумевает нахождение труб для нагрева воды в самом реакторе. В результате получается, что реактор превращается в своеобразную топочную камеру, а выработанный пар отправляется сразу в электрогенератор. Данная конструкция называется кипящим реактором и не требует установки парогенератора.

Заключение

Паровые котлы – это достаточно мощные и эффективные устройства, оказывающиеся незаменимыми в ряде ситуаций. Бытовые паровые котлы дают возможность прогревать дом или выполнять какую-то работу, а промышленные агрегаты позволяют вырабатывать электрическую энергию в огромных количествах. В любом случае, для эффективного решения поставленных задач назначение и устройство котла должны соответствовать друг другу. 

https://youtube.com/watch?v=lARRjX8ttQA

Разновидности настенных газовых котлов.

Все модели «настенников» делятся по количеству контуров на вида:

1. Одноконтурные — единственной их функцией является нагрев теплоносителя в системе отопления. Чаще всего, их мощность составляет более 24 кВт и предназначены они для обогрева домов среднего размера.
2. Двухконтурные — кроме контура отопления такие котлы имеют контур горячего водоснабжения. Внутри у них имеется дополнительный пластинчатый теплообменник, работающий как проточный водонагреватель. Большинство моделей двухконтурных котлов способно выдать не более 10-12 литров горячей воды в минуту. Этого количества воды будет с натяжкой хватать для приема душа, или для одновременного мытья посуды на кухне и мытья рук в ванной комнате. Давайте подробнее рассмотрим внутреннее строение:

Распишу картинку по пунктам:

• Вентилятор — принудительно удаляет продукты горения из камеры сгорания. Наличие вентилятора позволяет отказаться дымохода с естественной тягой.
• Теплообменник — внутри него происходит нагревание теплоносителя. Чаще всего это вода, но есть модели где можно использовать антифриз.
• Камера сгорания — в ней собственно и происходит горение газа. Внизу камеры расположена горелка, а сверху находится теплообменник. Камера может быть открытой (забор воздуха происходит из помещения) или закрытой (воздух для поддержания горения берется снаружи).
• Гидроблок — его еще называют гидравлической группой. В нем расположен предохранительный клапан и воздухоотводчик. По сути своей это группа безопасности. Кроме того, на гидроблоке еще может располагаться клапан подпитки отопительного контура.
• Газовый клапан —  открывает и перекрывает газ. Соединен клапан со специальным датчиком внутри горелки, который следит за обрывом пламени.
• Электроблок — это «мозг» котла. Там расположена плата управления, координирующая его работу.
• Выход продуктов сгорания — место, куда присоединяется дымоход.
• Датчик давления — отслеживает штатную работу дымохода.
• Горелка — устройство сжигающее газ.
• Пластинчатый теплообменник — нужен для приготовления санитарной горячей воды.
• Насос — поддерживает циркуляцию теплоносителя в системе.

Такое устройство характерно для большинства двухконтурных котлов, исключая конденсационные. Эти отопительные аппараты имеют другой принцип работы, если вам интересно, то прочитайте вот эту статью.

Газовый котел аогв

Характеристики

Котел АОГВ производится сразу несколькими отечественными брендами. В их числе — ЖМЗ, Боринский завод и некоторые другие предприятия. В первую очередь он рассчитан на массовую потребительскую аудиторию. Соответственно, все модели выпускаемые на рынок как автономные отопительные газовое водонагреватели отличаются доступной стоимостью, простотой исполнения и высоким КПД — в среднем, этот показатель составляет около 90%.

Еще одной отличительной особенностью этого вида отопительного оборудования можно назвать напольный тип конструкции. В частности, Жуковский завод выпускает такие котлы в сериях «Эконом» и «Универсал«. А напольные модели серии «Комфорт» оснащаются двумя контурами, и могут использоваться не только для обустройства автономного отопления, но и для подачи горячей воды.

Котлы категории «Универсал» оснащаются автоматическими системами контроля и пьезорозжигом, позволяющим активировать подачу искры всего одним нажатием кнопки — без дополнительных усилий и необходимости в подключении внешних источников электропитания.

Расчет мощности и особенности применения

Отопительный котел АОГВ (или АКГВ, если речь идет о комбинированных моделях) производится в вариантах мощности 11,6, 17, 4, 23,3 или 29 кВт. Первые два варианта — с минимальной мощностью рассчитаны в основном на подачу отопления в здания площадью от 110 до 140 м². Устанавливать их на объектах меньшей площади не слишком целесообразно. Более того, в комбинированных моделях с двумя контурами использовать их в полной мере для проточного нагрева воды можно, разве что, в бытовых целях — для подачи на кухню или в кран рукомойника. Интенсивности нагрева здесь просто не хватит на то чтобы принять ванну или даже душ.

Еще один важный аспект, сохранившийся в отопительном оборудовании этого типа еще со времен, когда в продажу поступил первый котел АГВ, — медленный нагрев воды. На полную мощность оборудование выходит спустя 10 минут после включения — все это время кран с горячей водой должен будет сохраняться открытым, что влечет за собой значительное увеличение расхода водных ресурсов.

С учетом прибавки мощности в 30% для моделей комбинированного типа, наиболее востребованными вариантами отопительного оборудования АКГВ/АОГВ являются котлы на 23,3 кВт. Такой агрегат с легкостью обеспечит подачу тепла и ГВС в здании площадью до 200 м², и позволит достаточно быстро нагревать воду для приема душа или ванны.

Преимущества выбора

Газовые котлы АОГВ отличаются не только доступными ценами, но и рядом других преимуществ. Среди наиболее очевидных можно упомянуть:

1. Простота монтажа и управления — отсутствие сложных компонентов делает работу практически безотказной.
2. Отсутствие зависимости от внешних источников питания — отсутствие сложной электроники делает агрегаты полностью автономными.
3. Соответствие реалиям газовых систем, используемых в России — с учетом давления в системах, качества теплоносителя и топлива, и других аспектов применения.
4. Соединение надежности механического управления с возможностями современной автоматики.
5. Наличие возможностей для подключения отопительных труб и радиаторов из чугуна, полипропилена, металлопластика.
6. Высокую прочность теплообменника — он сохраняет свою эффективность и остается целым на всем протяжении срока эксплуатации.
7. Наличие возможностей для ручной регулировки температуры.

Благодаря высокой точности расчетов при разработке термозащиты, котлы этого типа отличаются высоким уровнем надежности, и позволяют обеспечить наиболее рациональное использование энергетического потенциала сжиженного или магистрального топлива.

А горелки микрофакельного типа дают возможность минимизировать выброс вредных веществ в атмосферу. Что делает газовое отопительное оборудование максимально экологичным и безопасным в использовании. А с учетом адаптации его систем к работе в условиях различных климатических зон можно смело утверждать, что спрос на агрегаты отечественного производства будет сохраняться и в дальнейшем, даже при условии появления на рынке более современной техники зарубежных брендов.