Устройство газового котла. Настенного, напольного, двухконтурного

В разное время актуальным для людей остается вопрос отопления. Пожалуй одним из самых популярных источников тепла являются газовые котлы — устройства для получения тепловой энергии в помещениях различного назначения. Для начала следует разобраться в принципе работе и устройстве газовых котлов разных видов: настенных, напольных, двухконутрных.

Газовые котлы используются для двух целей:

Отопление (помещений, объектов различного назначения);
Нагрев воды (для приема ванной, мытья посуды и т.д.).

По принципу работы и в зависимости от целей газовые котлы подразделяются на:

Одноконтурные;
Двухконтурные.

Основная конструкция настенного газового котла

Внешнее устройство такого газового котла включает в себя:

Корпус, защищающий сам котел от огня и от посторонних вмешательств для его качественной работы

Панель управления для ввода определенных команд, регулирующих температуру в отоплении, соответственно, и температуру нагрева воды. По дизайну панель управления может состоять как из каких-либо поворотных ручек, так и из сенсорных кнопок
Дисплей, наглядно отображающий ту температуру, которую мы задали с помощью панели управления, на какой стадии в текущий момент находится отопление, возможные ошибки и сбои в системе, с помощью чего можно определить, какие именно неполадки возникли с котлом
Манометр (механический или электронный), с помощью которого мы можем увидеть давление жидкостей в системе отопления.

Стоит отметить, что современные котлы работают только в замкнутых системах с созданием давления воды в этой системе от 1 до 2 атм.

Внутреннее устройство газового котла включает:

Первичный теплообменник
Газовая горелка
Насос
Газовая арматура
Вторичный теплообменник
Трехходовой клапан
Турбина (дымосос)

Рассмотрим принцип работы газового котла, подробно разбирая каждый элемент внутреннего устройства:

Защита от замерзания

Важнейший режим — защита от замерзания. Режим активен, когда котёл отключен или выключен зимний режим. Зачем он нужен:

горелка продолжает работать;
котёл находился в рабочем состоянии;
работает при отключенном отоплении.

Не в каждых котлах есть режим защиты. Когда котёл включается при подаче воды, проверяется температура воды на выходе. У каждого котла есть отдельный порог, у большинства — это 5 градусов. Если температура 5 градусов, котёл доводит её до 15, затем отключается.

Первичный теплообменник

теплообменник газового котла

Является определяющим элементом в работе котла, служит для передачи тепла от огня отопительной жидкости далее в систему отопления. Устройство теплообменника, как правило, одинаково для всех типов газовых котлов производителей. Внешне это труба из меди, внутри которой протекает отопительная жидкость. Подобные теплообменники называются «медными». Так как теплообменник расположен над пламенем горелки, тепло огня нагревает медную трубу, которая передает тепло отопительной жидкости. Примечательно, что именно медь была выбрана в качестве металла, успешно справляющего с задачей удержания тепла и при необходимости достаточно быстрой его потерей, т.к. обладает высоким коэффициентом теплопередачи. Также медь не быстро ржавеет, за счет чего срок ее функциональности является достаточно высоким. Помимо медной трубы теплообменник оснащен специальными пластинами, которые помогают плавно распределить все тепло от огня, тем самым способствуя равномерному нагреву теплообменника.

Что лучше, самому настроить котёл или вызвать мастера

Настройка котла – задание хоть и сложное, но вполне осуществимое. В этом деле нужно понимать и учитывать множество факторов, главный из которых безопасность. Важно понимать, что это оборудование работает на газе. При работе с ним потребуется особая внимательность и осторожность.

Когда просто требуется настроить программатор – выбрать нужный режим не составит труда. А если возникла необходимость лезть в устройство котла и разбирать его, лучше воспользоваться услугами мастера.

Газовая горелка

горелка газового котла

Принцип устройства горелки настенного газового котла подобен горелке газовой плиты с разницей лишь в габаритах и внешнем виде. Как и в газовой плите, чем больше мощность котла, тем больше по размеру горелка. Примечательно, что размеры горелки напрямую совпадают с размерами теплообменника, что позволяет котлу быть эргономичным. Такой тип горелки называется «инжекционным». Принцип работы его заключается в том, что в горелку подается газ и первичный воздух. Внутри нее происходит смешение и образование газовоздушной смеси. Далее приготовленная смесь выходит через отверстия в горелке, смешивается со вторичным воздухом и попадая в камеру сгорания, поджигается с помощью электроподжига, имеющегося у каждого котла. Камера сгорания, как правило, закрыта специальными крышками и защищена от утечки тепла и перегрева корпуса асбестовыми пластинами. При горении газа происходит образование огня и дыма.

Теплообменник и горелка газового котла

Выбор типа разводки

Отопление газом допускает любой тип разводки. Выбирают схему исходя из площади дома, этажности, удобства и возможностей, в том числе и финансовых.

Разводка наряду с площадью определяет мощность котла и необходимость в том или ином электрическом оборудовании.

Тип разводки

Выделяют 3 варианта: однотрубная, двухтрубная и лучевая.

Однотрубная схема самая простая. Одна труба последовательно подводится к каждому радиатору на своем «пути» и возвращается к котлу. Здесь теплоноситель нагревается и цикл повторяется. Подходит для небольших зданий и технических построек.
Двухтрубная – одна труба идет от батареи к батарее и несет горячую воду. Вторая труба в обратном направлении отводит от радиаторов остывший теплоноситель. Такая схема обеспечивает более равномерный нагрев всего контура и может обслуживать большую площадь. Использование кранов облегчает регулировку. Система применяется для обогрева жилых домов и дач.
Лучевая – здесь нагретый теплоноситель сначала попадает в коллектор, а отсюда по индивидуальной трубе к каждому радиатору подает горячую воду. Такая схема позволяет не просто равномерно нагревать очень большую площадь, но и в произвольном порядке отапливать отдельные помещения, нагревать до разной температуры. Монтаж очень дорог, так как требует укладки большого количества труб и очень точной настройки.

Одно- и двухтрубная система может быть естественной, лучевая – только принудительной.

Циркуляция воды

В простых системах можно добиться того, чтобы вода шла самотеком от одной батарее к другой. В этом случае трубы укладывает под некоторым углом, а в верхней точке системы размещают расширительный бак. Последний компенсирует разницу в давлении. Схема требует точных расчетов. Для «теплого пола» не годится.

Принудительная – перемещение теплоносителя обеспечивает электронасос. Это дороже, но зато решает все проблемы с большим количеством труб и сложной конфигурацией трубопровода.

Вертикальная и горизонтальная

Этот вид разводки связан с расположением подающих труб.
Горизонтальная – подающая и отводящая трубы расположены горизонтально. В одноэтажных зданиях ставят именно этот вариант, так как он очень прост и позволяет обходиться без насоса.

Вертикальная – отопительные радиаторы делят на своего рода секции, например, вдоль одной стены. К секции подводится вертикальная труба, по ней подается горячая вода. Отводится тоже через вертикальный сток. Такая схема выполняется в многоквартирных и многоэтажных зданиях.

Вертикальная разводка бывает только принудительной. Здесь обязательно нужен циркуляционный насос для перекачки воды.

Насос

Насос в газовом котле

Служит для предания движения теплоносителю. Это устройство заставляет циркулировать отопительную жидкость от нагретого первичного теплообменника в радиаторы, нагревать их и двигаться обратно для нагрева. Насос, как правило, имеет несколько скоростей и настраивается сервисным инженером, исходя из размеров вашей системы отопления.

Слишком высокая скорость насоса может создать дополнительный шум и снизить КПД котла. А слишком малая – приведет к неравномерному нагреву радиаторов. Поэтому для правильной настройки очень важно обращаться к квалифицированным инженерам сервисных служб.

Беретта CIAO 24 CSI

Бренд Беретта является собственностью одного из лидеров европейской теплотехнической отрасли — итальянской компании Риелло, возраст которой подходит к 100-летию.

Котлы Беретта изготовлены по современным технологиям и полностью соответствуют европейским требованиям безопасности, экономичности и эффективности. Модель CIAO 24 CSI изготовлена в соответствии с наиболее перспективными техническими разработками и способна обеспечить потребности современного жилого дома.

Агрегаты изготавливаются в настенном исполнении, обладают компактным и внешне привлекательным корпусом, позволяющим устанавливать их прямо на кухне и не отводить под котельную отдельное помещение.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Удачное сочетание цены и качества модели Беретта CIAO 24 CSI высоко оцениваются специалистами и пользователями, что подтверждает устойчивый спрос и востребованность.

Вторичный теплообменник

Отвечает за нагрев воды для хозяйственных нужд. Рассматривая устройство газового котла, стоит отметить, что данный элемент сделан из пластин пищевой нержавеющей стали. С одной стороны по теплообменнику движется нагретая отопительная жидкость, а с другой – холодная вода. Встречаясь, отопительная жидкость через тонкий слой металла передает свое тепло холодной воде. Таким образом вода нагревается, попадая затем в краны потребителей. При этом отопительная жидкость теряет свою температуру, поступая в первичный теплообменник для последующего нагрева. Такой теплообменник имеет от 8 до 30 чередующихся слоев и позволяет нагревать достаточно большое количество воды.

Конструкция двухконтурного газового котла

Здесь уже в самом устройстве есть небольшое отличие. В двухконтурных газовых котлах теплообменник не один, а два – первичный и вторичный:

Первичный теплообменник выполняет ту же роль, что и теплообменник настенного и напольного котлов – служит для отопления помещения и представлена трубкой из меди или стали. Правда, последнюю использовать менее выгодно из-за того, что она склонна к коррозии. Медь лишена такого недостатка.
Вторичный теплообменник как раз-таки нужен для прогрева воды для хозяйственных нужд. Его могут изготавливать из стали. На него оказывает воздействие температура, несколько меньшая, чем температура, которая достигает первичного теплообменника. Дело в механизме работы самого вторичного теплообменника. По теплообменнику движутся две жидкости: одна – теплоноситель котла, другая – та самая вода, которую владелец планирует использовать для мытья, к примеру. Когда две эти жидкости встречаются, то через тонкий слой металла теплоноситель делится теплом с хозяйственной водой, а затем вновь поступает в первичный теплообменник (восстановить прежнюю температуру). В то время как хозяйственная вода, нагревшись, достигает кранов раковин и ванн. Так и происходит её нагрев. Вторичный теплообменник чаще всего имеет довольно много чередующихся слоёв, что и помогает хорошо прогревать внушительное количество воды.

Так как двухконтурные газовые котлы имеют такую разницу в устройстве по сравнению с одноконтурными, то и их принцип работы несколько отличается.

Слева из латуни исполнен трехходовой клапан. Справа с синей головкой установлен газовый клапан. Сзади блестит вторичный теплообменник.

Системы автоматики

Современные газовые котлы оснащаются автоматикой двух видов:

Рабочая

Управляет работой котла (регулирует мощность либо осуществляет включение/выключение) с целью поддержания на заданном пользователем уровне температуру теплоносителя или воздуха в помещении (зависит от того, где установлен температурный датчик).

Самой «продвинутой» является погодозависимая автоматика, которая учитывает наружную температуру и потому корректирует режим работы котла более своевременно.

При этом контроллер системы постоянно «учится», запоминая, как меняется температура в помещении при тех или иных теплопроизводительности котла и наружной температуре.

Знаете ли вы, что такое гребенка распределительная для отопления и для чего она используется? Подробно об этом читайте в статье.

Рекомендации по изготовлению горелки для биокамина своими руками вы найдете в этом материале.

Автоматика безопасности

Состоит из электромагнитного клапана на вводе газа в горелку и подключенных к нему датчиков:

тяги;
перегрева теплоносителя;
пламени на горелке.

Если котел имеет запальник, то к клапану подключается еще и термопара, которая блокирует его при затухании запальника.

Прочие датчики блокируют подачу газа в случае аварийных ситуаций — ухудшения тяги, перегрева теплоносителя или затухания пламени на основной горелке.

Конструкция дымохода

Устройство дымохода газового котла крайне важно для работы котла, так как именно благодаря ей выводятся продукты сгорания из аппарата. Правда, представляет он из себя трубку, и в нём нет каких-то особенных приспособлений. Однако они бывают разных типов:

Металлические. Представляют собой сэндвич-панели из магистралей разного диаметра, выполненные из нержавеющей стали. Пустоты между ними обычно заполняют базальтовым термоизоляционным слоем. Они отличаются высокой надёжностью. Они многослойные и обладают высокими теплоизолирующими свойствами. Но они собираются из большого количества деталей, что не совсем удобно.
Керамические. Более простые, но не менее прочные модели. Противостоят даже воздействию веществ химического состава. Представляют из себя керамические трубы, обёрнутые минеральной ватой. Однако для них необходимо дополнительно устанавливать конденсаторосборники.
Коаксиальные дымохода. Прост в эксплуатации и выглядит великолепно. Не требует установки каких-то дополнительных устройств. Не скапливает конденсат, что также является его преимуществом. А представляет из себя что-то вроде конструкции трубы в трубе. Может быть использована для котлов закрытого типа (те, что берут воздух с улицы. Открытые системы берут воздух из дома). То есть по внешней трубе воздух поступает в котёл, а по внутренней – выходит, будучи отработанным.

Коаксиальный дымоход

Ранее довольно популярным был кирпичный дымоход. Но их достаточно трудно установить, да и они довольно громоздкие.

Модели Беретта Novella E

Модели также чугунные, на один контур, возможно дополнительное подключение водонагревателей. Есть восемь различных модификаций, рассмотрим их.

Таблица №7. Характеристики оборудования из линейки Novella E

Наименование модели	Мощность, в киловаттах	Тип установки	Число контуров	Тип камеры сжигания топлива	Стоимость, в рублях
Novella 27 E R.A.I. PV	27	Напольная	1	Открытая	99 674
Novella 35 E R.A.I.	35	Напольная	1	Открытая	93 755
Novella 35 E R.A.I. PV	35	Напольная	1	Открытая	106 866
Novella 43 E R.A.I.	43	Напольная	1	Открытая	101 647
Novella 51 E R.A.I.	51	Напольная	1	Открытая	110 112
Novella 61 E R.A.I.	61	Напольная	1	Открытая	127 870
Novella 70 E R.A.I.	70	Напольная	1	Открытая	139 009
Novella 78 E R.A.I.	78	Напольная	1	Открытая	150 787

Принцип работы котлов

Итак, одноконтурные котлы работают по следующему принципу:

В котёл подаётся вода, которая и выступит в роли теплоносителя.
Насос подаёт воду в теплообменник, который, нагреваясь при помощи горелки, передаёт тепло поступившей воде.
Теплоноситель двигается дальше, обогревая помещение.
Теплообменник нагревается до заданной температуры. Потом система постепенно тушит горелку и переходит в режим ожидания новой команды от термостата.
Система выводит продукты сгорания газа.

Двухконтурные же работают по более сложному механизму. Конечно, обогрев дома происходит так же, как и у одноконтурных котлов. Однако тут ещё присутствует обогрев воды для бытовых нужд. Помогает в этом трёхходовой клапан:

Если необходимо греть воду, то клапан перекрывает ток теплоносителя к системе отопления. Срабатывает клапан во время открытия крана раковины или ванны.
Тогда вода попадает во вторичный теплообменник.
Далее трёхходовой клапан перенаправляет воду в первичный или вторичный теплообменник по необходимости.

Вот и всё, что хотелось донести. Надеемся, эта статья была полезной для Вас.

Выбор схемы отопления

Газовое отопление в частном доме выбирают по множеству параметров. Важнейшие из них следующие.

Способ подачи газа – топливо может идти от центральной магистрали, а может храниться в собственном топливном бункере. Автономный вариант допускает больший выбор труб и радиаторов.
Тип разводки – для дачи более чем достаточно однотрубной системы. Двухэтажный дом для круглогодичного проживания лучше оборудовать двухтрубным вариантом. Ну а лучевая выбирается, если коттедж имеет большую площадь.
Тип циркуляции – естественная экономичней. Принудительная более надежна, но и дороже. Многие владельцы поступают проще: выбирают проект с естественной циркуляцией и оснащают насосом. Последний включают, если в неустойчивую или сильно холодную погоду естественная циркуляция не справляется.
Наличие стояков – имеет смысл только в доме не менее 3 этажей.

Валера

Голос строительного гуру

Задать вопрос

Если предполагается обогрев и подача горячей воды, во многих случаях рациональнее установить двухконтурный котел. Это дешевле, чем ставить по отдельности котел и нагревательный бак.