Газовые котлы с камерой внутреннего сгорания

Выбираемое для отопления дома газовое отопление отличается большим числом параметров. Выбрать нужный котел среди предлагаемых моделей с учетом климатических особенностей местности проживания достаточно сложная инженерная задача. Прежде всего, надо выделить среди выбираемого оборудования группы, принципиально отличающиеся друг от друга параметрами. Среди них выделяются две большие группы котлов:

1. С открытой камерой сгорания,
2. С закрытой камерой сгорания.

Каждая из этих групп имеет свои плюсы и минусы, определенные требования к месту размещения.

Рассмотрим преимущества и недостатки котлов с закрытой камерой сгорания.

Плюсы и минусы котлов с закрытой камерой сгорания

Такие котлы — очень удобное оборудование, требующее минимума внимания владельца при повседневном использовании.

• Для установки настенного или напольного котла не требуется отдельного помещения. Они компактны, эстетичны, просты в обслуживании, недороги. Их можно установить в ванной комнате, на кухне, даже в прихожей. Площади в несколько квадратных метров (а для настенных котлов и того меньше) вполне достаточно для того, чтобы разместить оборудование, которое обеспечит в доме тепло, а в кранах горячую воду.

Это качество очень ценно для небольших квартир и домов, где жизненное пространство ограничено. Естественно, минимальные противопожарные требования к помещениям для размещения таких котлов существуют.

• Для удаления отработанных газов не нужен вертикальный дымоход. Достаточно горизонтальной коаксиальной трубы. В котле оборудован вентилятор, работающий от электричества. Вентилятор создает принудительную тягу, удаляет результаты горения и осуществляет приток свежего воздуха.

Забор воздуха производится с улицы из помещения через коаксиальную трубу, отработанные газы выводятся вентилятором на улицу через ту же трубу и попутно в трубе начинают остужаться. Поэтому не требуется никакого дополнительного вентиляционного оборудования. Использование котлов такого типа абсолютно безопасно.

• За счет забора воздуха для горения с улицы котлы с закрытой системой имеют более высокий КПД, более экономно расходуют топливо, чем открытые системы.

Обратите внимание!
Единственным недостатком котлов с закрытой системой является зависимость от электричества, поскольку от него работают вентиляция и поджиг пламени горелки. При отключении или неполадках в сети есть опасность быстро заморозить дом, если на улице лютая стужа.

Избавиться от этого недостатка можно двумя способами:

• предусмотреть возможность отопления дровами на время отсутствия электричества с помощью печки или камина, который может быстро нагреть небольшое помещение;
• купить бензогенератор или ИБП;

Конструкция коаксиального дымохода

Для нормального функционирования котла с закрытой системой сгорания обязателен коаксиальный дымоход. Такой дымоход состоит из труб разного диаметра, вставленных одна в другую, и называется “труба в трубе”. Через большую трубу к котлу поступает с улицы свежий воздух, через трубу меньшего диаметра отработанные газы выводятся на улицу. Горячие газы, окруженные уличным воздухом с низкой температурой, быстро охлаждаются.

Удачное инженерное решение позволило обойтись без установки дополнительной вентиляции в помещении, где располагается котел. Поскольку воздух не забирается для сгорания топлива из помещения, а отработанные газы тут же выводятся, то продукты сгорания не портят атмосферу в доме, обеспечивается эффективное сгорание топлива.

Теплообменники

Основным элементом отопительных котлов являются теплообменники. Именно теплообменники призваны передавать энергию от сгоревшего топлива к теплоносителю. Естественно для выполнения этой функции используется металл:

• Сталь – теплообменники из стали просты в изготовлении, следовательно, недороги. Однако сталь ржавеет, поэтому срок службы стальных изделий невелик, а вес большой. КПД уступает всем прочим материалам. Стальные изделия предпочитают отечественные производители котлов;
• Медь – очень удобный материал для теплообменника, не поддается коррозии, быстро нагревается и остывает. Медные теплообменники чаще всего используют в импортных котлах;
• Чугун – также не подвержен коррозии, но из-за хрупкости и при недостаточно осторожной эксплуатации на нем появляются трещины. Трещины могут появиться и из-за неравномерного прогрева при образовании накипи во время длительной эксплуатации.

Узнайте — как установить автономное газовое отопление в квартире, насколько велика экономия при установке газового котла

Одноконтурные и двухконтурные котлы

Функция у одноконтурных моделей одна – отопление дома. Двухконтурная модель кроме отопления поставляет домовому хозяйству горячую воду. Главное преимущество одноконтурных котлов в значительно меньшей цене. Можно докупить дополнительное оборудование для получения горячей воды, но в этом случае стоимость дополнительного оборудования и бойлера, сложность монтажа уравновешивает или даже превышает стоимость двухконтурных котлов. Дополнительное оборудование включается в обвязку и становится его частью.

Одноконтурный котел:

• Независимость от водопроводного давления;
• Постоянная подача горячей воды;
• Нет ограничений в количестве потребляемой горячей воды во всех кранах.

Двухконтурный котел

• Стоимость двухконтурного ниже, чем одноконтурного с бойлером;
• Занимает очень мало места, компактный;
• Не требуется докупать дополнительное оборудование;
• Простота монтажа;
• Экономичность – нагревается только то количество воды, которое требуется.

• Непостоянство температуры горячей воды. При открывании вентиля начинается нагрев воды. Так как вода проточная, то нагревание происходит постепенно от холодной до горячей. На температуру воды влияет давление в водопроводных трубах. Чем оно ниже, тем холоднее течет вода из крана;
• Температура воды сразу падает, если одновременно открыты несколько кранов;
• Чем дальше от котла находится кран, тем дольше приходится ждать, когда вода станет горячей. Следовательно, текущая вода просто выливается в канализацию, пока не нагреется до нужной температуры;
• Второй контур включается только в том случае, когда поток воды значителен. Иначе второй контур при маленькой струйке может и не включиться. Из-за этой особенности двухконтурных модулей воду трудно экономить.

Не имеют подобного недостатка устройства с накопительным баком до 60 литров или бойлером послойного нагрева. У них вода подается с постоянной температурой независимо от давления в водопроводе.

Напольные котлы

Для размещения напольных котлов может потребоваться дополнительное помещение, так как они имеют большую мощность и больше по размерам, чем настенные.

Напольные котлы, плюсы:

• Теплообменники в них выполняются из чугуна, который увеличивает вес изделия, но отличается длительным сроком службы – до 30 лет. Другие недорогие детали в процессе эксплуатации несложно заменить;
• Не требуется дымоход с усиленной тягой.

• Из-за чугунного теплообменника он занимает много места на полу, так как вес и габариты не позволяют повесить котел на стену;
• Требуется приобретать и устанавливать расширительный бачок, делается обвязка отопителя;

Настенные котлы

Настенные обогревательные котлы – идеальный вариант для отопления городских квартир и отдельных коттеджей. Монтаж настенных котлов обоих видов (одно или двухконтурных) не составляет труда. Также несложно и их обслуживание.

Источник бесперебойного питания или электрогенератор?

Главный недостаток настенного котла – невозможность работать без электричества можно легко устранить двумя способами:

• Купив электрогенератор (бензиновый или дизельный). Но надо иметь в виду, что для импортных котлов с закрытой системой не подходит электричество, вырабатываемое обычными генераторами. Чтобы котел подружился с генератором, требуется еще стабилизатор, который преобразует вырабатываемое напряжение в нужный вид синусоидальной формы с соблюдением стабильных стандартных величин.
• Купив источник бесперебойного питания (ИБП). Поскольку настенные котлы потребляют, как правило, незначительную электрическую мощность для поджига пламени горелки и работы вентилятора, то при отключения напряжения в сети можно использовать источник бесперебойного питания, а не покупать для этого генератор.

• бесшумная работа,
• простота подключения,
• отсутствие эксплуатационных расходов,
• возможность обеспечить автономный режим работы длительное время,
• отсутствие необходимости в расходных материалах.

Если ИБП выполнен по технологии “onlain” (двойной преобразователь), то он выдает “чистый синус” не только в режиме аккумулятора, но и от сетевого напряжения.

ВАЖНО!
Для того чтобы обеспечить работу отопления в течение десятков часов надо выбирать аппарат конфигурации LongTime (LT). Он не имеет внутренней батареи и снабжается зарядным устройством повышенной мощности. Аккумуляторы выбранной емкости подсоединяются к ИБП.

Емкость аккумуляторов подбирается в зависимости от времени, в течение которого с помощью ИБП будет поддерживаться работа отопительного котла.

На практике мощность домашних настенных котлов колеблется от 50 до 300 Ватт. Это соответствует силе тока от 70 до 400 вольт-ампер.

Установка и обслуживание котлов с закрытой системой несложно.

Поэтому большинство потребителей при выборе системы отопления для своих загородных домов склоняются к выбору настенных котлов с закрытой камерой сгорания

Ниже указана ссылка на видео, рассказывающее о выборе котла для индивидуального отопления. Рассматривается различие между котлами с открытой и закрытой камерой сгорания, объясняется устройство коаксиального дымохода.

Тип камеры сгорания – это один из основных критериев выбора газового котла отопления. Он не влияет на внешний вид и габариты модели, способ установки, лишь едва влияет на характеристики и стоимость, но определяет способ отведения продуктов сгорания, требования к помещению, уровень шума.

Читайте в статье

Котлы с открытой камерой сгорания и атмосферной горелкой

Бытовые котлы с открытой камерой сгорания – это наиболее простая, чаще напольная, чем настенная, конструкция, предполагающая лишь горелку, над которой находится теплообменник. Воздух для сжигания в таких моделях забирается из помещения, через отверстия в корпусе котла, а отвод продуктов сгорания осуществляется через традиционный вертикальный дымоход. Их также называют атмосферными.

Принцип действия классического напольного газового атмосферника.

В виду наиболее простой конструкции, котлы с открытой камерой сгорания более надежные и недорогие, просты в обслуживании, работают практически бесшумно, поскольку единственным источником звука является горелка и ее пламя. Однако такая конструкция имеет и недостатки:

1. Для обеспечения должного количества кислорода, необходимого для нормального сжигания газа, котлу требуется хорошая вентиляция, иногда даже принудительная.
2. Для отвода продуктов сгорания необходим традиционный вертикальный дымоход, от грамотности его проектирования зависит качество тяги. При ошибках в проектировании возможна и обратная тяга, когда пламя задувает при небольших или сильных порывах ветра .
3. Атмосферные горелки, используемые в камерах сгорания открытого типа, более подвержены засорению и требуют более тщательного и частого ухода, хотя и в целом конструкция котла менее требовательна к обслуживанию (достаточно чистить и промывать теплообменник, очищать горелочный модуль).
4. В сравнении с даже самыми простыми котлами с закрытой камерой сгорания, атмосферники уступают по характеристикам: по расходу газа, КПД , экологичности.

Газовые с открытой камерой сгорания лучше устанавливать в относительно больших домах, имеющих отдельное помещение под котельную, а также при ограниченном бюджете и уже смонтированном хорошем традиционном дымоходе.

Отличия котлов с закрытой камерой сгорания и наддувной горелкой

Это более современные и технологичные, в большинстве случаев настенные котлы, стоимость которых на 10-30% выше абсолютно идентичных атмосферных аналогов. Закрытая камера сгорания предполагает изолированную зону горения, воздух в которую нагнетается вентилятором турбонаддува (турбиной). Скорость вращения вентилятора определяется автоматикой, в зависимости от количества сжигаемого топлива. Такой принцип работы позволяет достичь наиболее полного сжигания газа и меньших теплопотерь через конструкцию котла, что отражается на экономичности и КПД.

Основное отличие закрытой камеры от открытой в том, что воздух для сжигания газа забирается из улицы, на улицу отводятся и продукты сгорания. Осуществляется это через коаксиальный (боковой, двухтрубный) дымоход, в котором внутренняя труба служит для отвода дыма, а пространство между внутренней и внешней трубой – для забора воздуха. Поэтому такие котлы могут устанавливаться в любом соответствующем требованиям помещении , например, на кухне.

Схематическое изображение коаксиального дымохода.

Однако ощутимым недостатком такой конструкции является ее энергозависимость, т.е. работа от электросети. В среднем газовые котлы потребляют от 40 до 80 кВт электроэнергии в месяц отопительного сезона, при чем при любых, даже краткосрочных, сбоях в электроснабжении, горение прекращается. Решить проблему перебоев можно с помощью генератора .

Итоговые преимущества и недостатки

Если анализировать абсолютно все особенности котлов с закрытой камерой сгорания, выбор не так однозначен. В сравнении с более простыми атмосферниками они имеют как достаточно много преимуществ, так и немало недостатков.

Какой котел в итоге лучше выбрать: с открытой или закрытой камерой сгорания

Несмотря на практически равные эксплуатационные расходы (газ, электроэнергия, обслуживание) и все недостатки, котлы с закрытой камерой сгорания являются более практичным и технологичным выбором. Требования к их установке ниже, необходимости в отдельном помещении нет, а сам монтаж проще и дешевле. Однако при ограниченном бюджете и уже смонтированном традиционном дымоходе оправдан и выбор атмосферного котла с камерой сгорания открытого типа.

Сравнительная таблица характеристик и цен

Подводя итог, рассмотрим разницу на примере абсолютных аналогов одного производителя, отличающихся лишь типом камеры сгорания.

Отопительный газовый котел представляет собой устройство, при помощи сгорания топлива (природного или сжиженного газа) осуществляющего нагрев теплоносителя.

Устройство (конструкция) газового котла: горелка, теплообменник, теплоизолированный корпус, гидравлический блок, а также приборы безопасности и управления. Такие котлы на газе требуют подключения дымохода для отвода продуктов сгорания. Дымоход может быть как обычный вертикальный, так и коаксиальный («труба в трубе») для котлов с закрытой камерой сгорания. Многие современные котлы комплектуются встроенными насосами для принудительной циркуляции воды.

Принцип работы газового котла – теплоноситель, проходя через теплообменник, нагревается и далее циркулирует по системе отопления, отдавая полученную тепловую энергию через радиаторы, теплый пол, полотенцесушители, а также обеспечивая нагрев воды в бойлере косвенного нагрева (в случае его подключения к котлу на газе).

Теплообменник – металлическая емкость, в которой нагревается теплоноситель (вода или антифриз) – может быть выполнен из стали, чугуна, меди и т.д. Надежность и долговечность газового котла зависят от качества теплообменника в первую очередь. Чугунные теплообменники устойчивы к коррозии и имеют длительный срок службы, но чувствительны к резкому перепаду температур и отличаются значительным весом. Стальные емкости могут страдать от ржавчины, поэтому их внутренние поверхности защищают различными антикоррозийными покрытиями, обеспечивающие продление «жизни» прибора. Стальные теплообменники являются наиболее распространёнными при производстве котлов. Медным же теплообменникам коррозия не страшна и благодаря высокому коэффициенту теплопередачи, малому весу и габаритам такие теплообменники часто используются в настенных котлах, но из минусов следует отметить, что они дороже стальных.
Помимо теплообменника немаловажной деталью котлов газовых является горелка, которая может быть различных видов: атмосферная или вентиляторная, одноступенчатая или двухступенчатая, с плавной модуляцией, двойная.

Для управления газовым котлом используется автоматика с различными настройками и функциями (например, погодозависимая система управления), а также устройства для программирования работы и удаленного управления котлом.

Основными техническими характеристиками газовых котлов отопления являются: мощность, количество контуров обогрева, тип топлива., вид камеры сгорания, тип горелки, способ монтажа, наличие насоса и расширительного бака, автоматика управления котла.

Какой выбрать лучший газовый котел и как подобрать по площади? Подробнее можно узнать в статье: Как выбрать газовый котел.

Чтобы определить необходимую мощность газового котла отопления для частного загородного дома или квартиры используется простая формула – 1 кВт мощности котла для обогрева 10 м 2 хорошо утепленного помещения при высоте потолков до 3 м. Если требуется обогрев подвала, застекленного зимнего сада, помещений с нестандартными потолками и т.п. мощность котла на газе должна быть увеличена. Также необходимо увеличение мощности (порядка 20-50%) при обеспечении газовым котлом и горячего водоснабжения (особенно если необходим нагрев воды в бассейне).

Особенность расчета мощности у газовых котлов: номинальное давление газа, при котором котел работает на 100% заявленной производителем мощности, для большинства котлов составляет от 13 до 20 мбар, а фактическое давление в газовых сетях в России может быть и 10 мбар, а иногда и ниже. Соответственно, газовый котел часто работает только на 2/3 своих возможностей и это необходимо учитывать при расчете. Более подробно с таблицей расчета мощности котла отопления можно ознакомиться здесь

Большинство газовых котлов можно перевести с работы от природного газа на сжиженный газ (баллонный пропан). Многие модели переключаются на сжиженный газ заводским способом (при покупке уточняйте эти характеристики модели), либо к газовому котлу дополнительно поставляются форсунки (жиклеры) для переключения на баллонный газ.

Плюсы и минусы газовых котлов:

Газовые котлы – это оптимальный выбор при наличии магистрального газа или сжиженного газа.

(+) дешевизна использования
(+) экономичность
(+) простота эксплуатации
(+) высокая мощность
(+) компактные размеры
(+) популярность
(+) множество вариантов производителей и стоимости

(-) необходимость постоянного наличия газа и его достаточное давление
(-) жесткие требования к установке
(-) необходимость получения разрешения на установку
(-) постоянный контроль за утечкой газа
(-) необходимость профессионального подключения и обслуживания
(-) определённые требования к помещению, где установлен котёл

Отопительный котел может иметь один (только для обогрева) или два контура (отопление и горячее водоснабжение (ГВС)). К одноконтурному котлу для обеспечения горячей водой можно подключить внешний бойлер (от 100 до 3000 литров на выбор покупателя, оптимальный вариант при большом расходе горячей воды или при нескольких точках водоразбора). Также можно обратить внимание на котлы со встроенным бойлером. Конечно, они отличаются бОльшими габаритами и весом, чем обычные, и в некоторых случаях их ремонтопригодность ниже, как и любого другого прибора, сочетающего два устройства, но иногда это является лучшим вариантов обеспечить и тепло и воду сразу.

Самые экономичные котлы – конденсационные. Благодаря использованию современных технологий, КПД таких котлов на 10-11%, чем у обычных.
Принцип работы конденсационного котла: при сжигании газа образуются продукты сгорания, в которых присутствует большое количество пара. Пар при конденсации выделяет определённое количества тепла, которое также можно применять для нагрева теплоносителя. Конденсация пара происходит в специальном теплообменнике увеличенной площади, который и поставляет дополнительное тепло для системы отопления. Плюсы конденсационных котлов – исключительная эффективность и экономичность по сравнению с обычными, минусы – высокая цена и необходимость постоянного отвода конденсата, который образуется в теплообменнике.

Газовые котлы по способу монтажа могут быть напольные и настенные (навесные). Настенные котлы чаще всего имеют небольшую мощность и габариты, а промышленные котлы большой мощности относятся к напольным, имеют большие размеры и устанавливаются в котельные большой площади.

Подключение котла осуществляется в соответствии с прилагаемой к нему инструкцией по монтажу и эксплуатации. Каждый вариант газового котла имеет свои особенности установки по конкретному месту. Чтобы правильно установить и подключить газовый котел отопления необходимо обратиться к профессиональным монтажникам, имеющим допуск для работы с газовым оборудованием.

Требования к помещению, нормы и правила установки газового котла: Для газового оборудования предъявляются строгие требования как к помещению, где оно будет установлено, так и к самому оборудованию и способу монтажа. Подробно с этой темой можно ознакомиться здесь: Правила и требования к установке газовых котлов

Обвязка котла – это устройства для полноценной работы системы отопления и водоснабжения. В нее входят: насосы, расширительные баки, фильтры (при необходимости), коллекторы, обратные и предохранительные клапаны, воздушные клапаны, вентили и т.д. Также понадобится приобрести радиаторы, соединительные трубы и вентили, терморегуляторы, бойлер и др. Вопрос выбора котла достаточно серьезный, поэтому подбор оборудования и его полную комплектацию лучше доверить профессионалам.

Какой котел самый лучший? На российском рынке газового котельного оборудования есть свои лидеры по качеству и надежности. Лучшие фирмы-производители и марки газовых котлов представлены в ассортименте:

«Премиум-класс» или "Люкс" – самые надежные и долговечные, удобные в управлении, комплект собирается как «конструктор», дороже остальных. К таким производителям можно отнести немецкие компании Buderus и Viessmann.

«Средний класс» – хорошие показатели, средняя по уровню цена, не так престижно, но вполне надежно, представлены стандартные типовые решения. Это итальянские котлы Ariston, Hermann и Baxi, шведские Electrolux, немецкие Unitherm и котлы из Словакии Protherm.

«Эконом-класс» – бюджетные простые газовые котлы, срок службы меньше, чем у котлов более высокой категории. У некоторых производителей есть бюджетные модели газовых котлов, например, Ferroli или Нева Люкс. Отечественные газовые котлы и котлы импортных брендов, но российского производства (сборки) отличаются доступными ценами и высокой ремонтопригодностью.

Требуется помощь в выборе или не нашли нужную модель? Позвоните!