Настенные газовые котлы

Больше половины отопительных котлов в домах средней полосы России работают на газе. Это выгодное топливо, причем не только ценой, но и щадящим воздействием на оборудование. При сжигании газа практически не образуется сажи, а содержание сернистых соединений наиболее низкое среди прочих углеводородов.

Современный газовый котел – это довольно компактное устройство, теперь способное поместиться даже на стене. Настенные модели, о которых идет речь, могут быть одно- и двухконтурными. Наиболее экономичные из них – котлы конденсационного типа. Именно такие котлы сегодня в основном востребованы в Европе. Однако если европейцы стремятся экономить наш газ, то почему бы и нам не экономить собственные ресурсы.

О газовом отоплении

Источником обогрева в системе «газового» отопления является котел с теплообменником, который работает соответственно на природном или сжиженном газе. Система отопления состоит из:

•  газового котла;
•  отопительных радиаторов;
•  трубопроводов отопительного контура;
•  расширительного бака;
•  циркуляционного насоса;
•  устройства безопасности (предохранительные клапаны, манометры, автоматические воздухоотводчики и т.д.);
•  регулирующей автоматики.

Настенные газовые котлы бывают одноконтурными и двухконтурными. Одноконтурные котлы используются только для отопления. Котлы с двумя контурами помимо нагрева теплоносителя умеют нагревать воду для отдельного контура, например, поставлять горячую воду для бытовых нужд, расходуя при этом до 25% общей мощности котла.

Для увеличения производительности дополнительного контура ГВС в двухконтурных котлах могут использоваться накопительные бойлеры, которые располагаются отдельно. Такие бойлеры могут работать в т.ч. и с настенными газовыми котлами. При отсутствие бойлера котлы используют проточный теплообменник. Производительность горячей воды (нагрев на 25°С) котлом мощностью 23 кВт составляет около 14 л/мин. Такие котлы подходят для квартир или небольших коттеджей, где одновременно будут использоваться не более двух водоразборных точек. Применение бойлера позволяет всегда иметь запас горячей воды 45-60 литров и компенсировать пиковые нагрузки. При необходимости можно приобрести бойлер объемом 100 и более литров.

Настенные газовые котлы сегодня используют преимущественно в системах с принудительной циркуляцией теплоносителя. У таких систем несколько преимуществ над системами с естественной циркуляцией. Это и уменьшение коррозии отопительного оборудования за счет отсутствия доступа кислорода к теплоносителю, и возможность применения в системах с высоким гидравлическим сопротивлением, и возможность использования труб небольшого диаметра.

В открытых системах циркуляция теплоносителя происходит естественным путем за счет конвекции: теплая вода поднимается вверх, а холодная опускается, поскольку обладает большей плотностью и соответственно массой.

Компоненты газового котла

Настенный – это только способ крепления. А вообще газовые котлы устроены примерно одинаково, независимо настенные они или напольные.

Главная деталь газового котла – горелка. Она служит для подачи газообразного топлива и смешивания его с воздухом для дальнейшего сжигания. Горелки бывают атмосферными или с наддувом. В первом случае воздух поступает т.н. самотеком. У горелок с наддувом он нагнетается специальным вентилятором. За счет наддува повышается КПД котла, поскольку газ сгорает с максимальной отдачей. В связи с этим и выбросы в атмосферу ниже, чем у атмосферных горелок. Недостатком надувных горелок является шум турбины. Зато они могут работать не только на газе, но и на жидком топливе.

Другая важная деталь котла – теплообменник. Он может быть выполнен из чугуна, стали или меди. Чугунные теплообменники служат не менее полвека. Они массивны, устойчивы к коррозии, но чувствительны к резким перепадам температуры, отчего могут треснуть. Стальные теплообменники легче чугунных, но они сильнее подвержены коррозии. Продукты сгорания газа конденсируются на теплообменнике в виде едких кислот. Сопротивляться им сталь может, но гораздо меньше, чем чугун.

Настенные котлы по понятным причинам делаются облегченными. Чугунные теплообменники для них не подходят по причине большого веса, а стальные – в силу их недолговечности. Оптимальным вариантом для настенного котла являются медные теплообменники. Медь превосходит чугун и сталь, но теплообменник из нее получается самым дорогим. Кроме того, эксплуатация медных теплообменников имеет некоторые особенности, исключающие их прогар.

Камера сгорания газового котла бывает открытой (а) и закрытой (б). В первом случае воздух, необходимый для сжигания газа, берется из помещения. При закрытой камере сгорания воздух поступает с улицы по коаксиальному каналу, через который происходит отвод продуктов сгорания. Поступление наружного воздуха организуется принудительно.

Настенные газовые котлы не занимают площади на полу, для них не нужна котельная, а весить их можно даже на кухне, где они будут выглядеть как обычный навесной шкафчик. Внутри корпуса настенных котлов находится большая часть системы отопления, которая раньше занимала значительную площадь котельной.

Газовые котлы подбирают с учетом энергетических нагрузок. Сначала нужно узнать суммарную мощность всех приборов отопления и теплообменника ГВС или бойлера. К полученной цифре нужно прибавить еще 20% – это и будет номинальной мощностью котла.

Газовые котлы конденсационного типа

Одним из преимуществ газовых котлов является высокий КПД. У обычных настенных моделей КПД может достигать 92%. Конденсационные газовые котлы характеризуются КПД, достигающим 110%, хотя данная величина по определению не может превышать 100%. В чем же тут несоответствие?

Как известно, при сгорании газа образуется углекислый газ и водяной пар. В традиционных котлах этот пар уносится в атмосферу вместе с СО. Конструкция конденсационных котлов позволяет отобрать тепло у пара и использовать его по назначению. Водяной пар конденсируется на поверхности специального теплообменника и таким образом, переходя в жидкое агрегатное состояние, высвобождает тепловую энергию. Однако речь идет о не очень высоких температурах. Если теплоноситель в обратной линии системы отопления будет горячее 55°С, то конденсация практически прекратится и котел станет выдавать традиционные 92% (КПД). Поэтому настенные конденсационные газовые котлы целесообразно использовать в низкотемпературных системах отопления, например, где имеется контур напольного водяного обогрева.

Может сложиться мнение, что эти высокотехнологичные агрегаты для российских суровых зим малопригодны, поскольку низкотемпературные системы у нас не могут нагреть помещение, а для обычных систем необходим определенный запас температуры теплоносителя. Однако современные дома хорошо утепляются и проблема русской зимы для них уже не так актуальна.

Итак, КПД превышающее 100% это не нонсенс, а частный случай. Дело в том, что традиционно при подсчете КПД учитывалась затраченная на нагрев теплоносителя теплота без учетов тепла дымовых газов. Конденсационные технологии внесли свои коррективы, но сам принцип подсчета КПД менять не стали, вот и вышло, что к «старому» КПД прибавили конденсационную составляющую. Отсюда и столь запредельный КПД.

Автоматическое управление у настенных газовых котлов имеет широкий набор параметров. Данное отопительное оборудование легко интегрируется с системой «Умный дом». Тогда появляется возможность использования нескольких котлов, которые интерфейс умного дома будет включать по мере необходимости. Такое решение зачастую оказывается выгоднее, чем один мощный котел. Использование нескольких котлов, управляемых автоматически, называется каскадным.

В настенных газовых котлах применяются горелки преимущественно модульного типа с возможностью плавной регулировки мощности. Это позволяет электронному мозгу «умного дома» регулировать мощность газовой горелки в зависимости от целого ряда условий, среди которых даже давление газа в системе.

Одним из преимуществ газовых котлов является возможность в любой момент отключить или запустить их. На практике это позволяет без вмешательства человека полностью контролировать температуру в помещении, а также воды в бассейне, в контуре теплых полов и т.п. А также заблаговременно реагировать на изменения погоды. В этом помогают погодозависимые контроллеры и терморегуляторы, которые руководствуются температурными датчиками. Если, например, на улице резкое потепление, то автоматика станет уменьшать теплогенерацию, не дожидаясь пока помещениях поднимется температура. Таким образом, будет сэкономлено некоторое количество газа.

Автоматика газовых котлов защищает оборудование от перегрева воды, избыточного давления, отсутствия тяги, остановки насоса, выхода в помещение продуктов сгорания.