Виды и отличительные особенности газовых котлов

В нашей стране далеко не все населенные пункты оборудованы централизованной отопительной системой, поэтому владельцам домов приходится использовать автономную систему отопления. Видов оборудования немало. Но благодаря самой низкой стоимости природного газа наиболее распространен такой вид теплогенераторов, как газовый отопительный котел.  Стоит заметить, что выбрать  модель с оптимальными характеристиками — не такая простая задача, как кажется на первый взгляд. Необходимо учитывать множество факторов, чтобы избежать лишних затрат и проблем в процессе эксплуатации.

Типы подачи газа

Если вы приняли решение о применении в доме газового обогрева, то должны учитывать еще один немаловажный фактор — подведен ли газ к дому. В случае перестройки или капитального ремонта такой проблемы не возникает, ведь газ уже подведен. В случае же нового строительства необходимо  тянуть трубу к дому, а это недешевое удовольствие — стоимость подвода сопоставима со стоимостью всей системы отопления.

Если возможности подведения газа нет, но в обозримом будущем планируется газификация вашего района, одним из разумных решений станет установка универсального котла, способного работать на двух видах топлива. Он заметно дороже обычных агрегатов, но в будущем, когда в вашем доме появится голубое топливо, заменять котел не придется.

Еще один путь решения подойдет владельцам частных домов. На участке устанавливается (в большинстве случаев закапывается в землю для обеспечения безопасности) резервуар для хранения сжиженного газа — так называемый газгольдер. Сжиженный газ дороже магистрального, кроме того, емкость необходимо периодически заправлять. Этот вариант подойдет для тех, у кого нет технической возможности подведения газа, а пользоваться другими видами топлива нецелесообразно или нет желания.

Стоит учитывать, что газгольдер подлежит освидетельствованию раз в 10-20 лет. Процедура эта весьма дорогостоящая и иногда требует выкапывания емкости, что довольно накладно. Поэтому многие владельцы газгольдеров попросту заменяют их по истечении срока эксплуатации.

При использовании сжиженного газа не стоит забывать о необходимости перенастройки котла на данный вид топлива, ведь изначально наладка оборудования осуществляется под магистральный газ. Набор комплектующих для работы со сжиженным топливом приобретается отдельно и стоит немного, а в некоторых случаях (чаще в котлах малой мощности) входит в комплект поставки. Установка комплектующих, перенастройка котла и первый запуск должны производиться квалифицированными специалистами, хотя на деле все очень просто и доступно описано в инструкции по эксплуатации.

В реальности чаще всего пользователи сами перенастраивают теплогенератор и приглашают газовиков только для ввода его в эксплуатацию, о чем выдается официальный документ. При его отсутствии производитель может снять гарантию, поэтому вызвать специалиста необходимо в любом случае.

Совет — следите за правильностью оформления документации. Неправильно заполненные документы также могут служить причиной отказа в гарантийном ремонте и обслуживании.

Почему пользователи выбирают газ?

Рассмотрим основные причины, по которым домовладельцы отапливают жилье природным газом:

• Дом строится по заранее продуманному проекту, в котором предусмотрены все детали эксплуатации. Определено место расположения всех частей отопительной системы, рассчитана мощность котла, продумана теплоизоляция, и учтены все возможные сложности при монтаже. Этот вариант – идеальное решение при строительстве дома, но на практике он, естественно, встречается реже всего.
• Газовый котел устанавливается взамен старого, отработавшего свой ресурс. В этом случае все понятно и просто — старое оборудование снимается, а на его место ставится новое. Могут быть некоторые нюансы — новый котел настенный, а старый напольный, также могут не совпадать габариты и места ввода газа. Тогда требуется переварить газовые трубы или воспользоваться гибкой подводкой. При необходимости установки дополнительных узлов, переделки дымохода, установки электроники, следует предусмотреть это в плане работ.
• Если застройщик заранее не предусмотрел устройство системы отопления и построил помещение, монтаж придется проводить в соответствии со сложившимися условиями. Если в районе есть газ, самым простым решением станет подведение трубы к дому и установка газового оборудования – именно так и поступает подавляющее большинство домовладельцев.

Самое главное — на котле не следует экономить ни в коем разе! При большом выборе отопительной техники существуют бюджетные линейки, премиум-класс, и у некоторых производителей есть теплогенераторы среднего уровня. Модели отличаются, в основном, набором возможных функций и ресурсом деталей. Естественно, чем дороже котел, тем дольше он работает, и тем меньше проблем возникает при эксплуатации. Разбежка в цене агрегата не настолько велика и на общей стоимости оборудования сказывается незначительно.

При установке следует следить за правильностью оформления документов и соблюдать установленные сроки профилактического обслуживания — это значительно продлит ресурс котла.

Определение необходимой мощности

Невозможно правильно приобрести оборудование, не зная необходимой мощности. Отопление газовым котлом наиболее эффективно, если все рабочие параметры подобраны с учетом особенностей вашего помещения. Не забывайте, что мощность горелки и реальная тепловая мощность – разные понятия, и вам необходима именно вторая величина.

В документах обычно указываются оба показателя. Если даже у вас есть только показатель мощности горелки, его нужно умножить на КПД котла. Получившееся значение и будет реальной тепловой мощностью. Единственное, что  необходимо учесть — это температура в подающем и обратном трубопроводах (указывается в инструкции). Только при соответствующих техническому паспорту значениях достигается максимальный КПД.

Расчет мощности включает в себя несколько этапов и не таит особой сложности. Давайте рассмотрим каждый из них:

• Первоначально за основу берется показатель мощности 1 кВт на квадратный метр при условии, что потолки в помещении не выше 3 метров, и фасад нормально утеплен. Показатель общей площади и будет отправным значением, на основе которого можно произвести более подробные и качественные расчеты с учетом множества факторов.
• После определения основного значения необходимо умножить его на поправочный коэффициент, соответствующий области вашего проживания. Для южных районов он составляет 0.8-0.9, для центральных районов 1.2-1.5, для северных областей 1.8-2.0 и выше. Полученное значение уже гораздо ближе к оптимальному показателю, но еще требует учесть качество теплоизоляции здания. Если дом утеплен добротно, то индекс составит 0.6-0.9, среднее качество теплоизоляции (в большинстве зданий) – 1.0 – 1.9, и если дом практически не утеплен, значение равняется 2.0-3.0.
• Далее учитываются все тепловые потери здания — окна, двери, крыша, пол. В сети есть множество калькуляторов  для вычисления и инструкций для самостоятельного определения.

После окончания расчета у вас будет конкретный показатель мощности котла. Следует учитывать еще одно значение — минимальное давление газа, которое необходимо уточнить в энергоснабжающей организации. Известны случаи, когда при недостаточном давлении в отопительный период котлы просто выключались, и это важно учесть при покупке оборудования.

Возможные варианты нагрева воды

Если с мощностью вы уже определились, то стоит учесть, в каких целях будет использоваться теплогенератор — только для обогрева помещений или еще и для нагрева воды. Если только отопление, то достаточно одноконтурной модификации. Если необходима еще и горячая вода, нужна модель с двумя рабочими контурами. Если одноконтурный котел уже установлен, но воду греть необходимо, в систему можно добавить оборудование косвенного нагрева, так называемый бойлер, который не нужен в двухконтурных модификациях.

Некоторым покупателям не нравится тот факт, что у двухконтурных котлов всегда приоритетно нагревание горячей воды, а отопление осуществляется во вторую очередь. Поэтому во многих домах приготовление горячей воды происходит отдельно – электрическими или газовыми проточными водонагревателями.

В некоторых случаях установка бойлера является самым разумным и простым решением. Например, если дом большой площади, и для его обогрева необходим мощный напольный котел, проще всего греть воду оборудованием косвенного нагрева. Или же, наоборот, если дом маленький, для обогрева нужен небольшой котел, а для качественного нагрева проточной воды необходима мощность не менее 20 кВт. Приобретать мощный котел нет смысла — это вызовет значительный перерасход газа. Поэтому проще поставить бойлер.

Виды теплообменников в двухконтурных котлах

Теплообменник, предназначенный для приготовления горячей воды, может быть битермическим или раздельным:

• Битермический теплообменник представляет собой единый узел, в котором расположены оба контура. В такой конструкции трубки идут коаксиально, то есть одна внутри другой, причем внутренняя относится к системе нагрева воды. Оборудование очень требовательно к качеству поступающей жидкости. Если она низкого качества, то внутренние стенки покрываются отложениями и накипью, что значительно снижает производительность нагрева.
• Раздельный теплообменник. По названию понятно, что узел для подогрева воды выполнен как отдельная деталь. Нагрев производится от первичного теплообменника, отвечающего за обогрев помещения. Этот тип менее чувствителен к качеству воды, но требует наличия в системе трехходового крана и управляющих им устройств. Раздельная конструкция обеспечивает большую производительность, но и стоимость таких котлов несколько выше.

Конвекционные и конденсационные котлы – главные отличия

Для тех, кто в качестве обогрева выбрал отопление газовым котлом, важнейшим фактором является тип оборудования. Давайте рассмотрим подробнее каждый из них:

• Конвекционный — это традиционный вид котлов, встречающийся повсеместно. КПД этого типа оборудования составляет свыше 90%, но часть энергии теряется с продуктами горения. То есть, чем сильнее охлаждаются топочные газы в котле, тем больше его эффективность. Но есть ограничение — если газы остынут до температуры ниже 57 градусов, водяной пар, содержащийся в продуктах горения, начинает конденсироваться в жидкость, насыщенную целым букетом агрессивных веществ и способную за пару лет разрушить дымоход.
• Конденсационный — сравнительно новый вид отопительного оборудования. Главной его особенностью является заявленный производителем КПД, превышающий 100% и в среднем составляющий от 105% до 110%.

Многие не понимают, как такое возможно, поэтому подробнее рассмотрим принцип работы конденсаторного котла. Дополнительная мощность достигается за счет использования энергии водяного пара, конденсирующегося при температуре ниже 57 градусов. Но если для конвекционного котла конденсация имеет очень неприятные последствия – коррозию металла и повреждение узлов, то конденсационный котел извлекает из этого процесса дополнительную энергию, позволяющую сэкономить свыше 15% природного газа.

Максимальная эффективность котла достигается в низкотемпературных отопительных системах ввиду особенностей конденсации, которая не возникает при температуре 60 градусов и выше. Поэтому максимальный КПД наблюдается при температуре 50 градусов в подающем трубопроводе и 30 – в обратном.  При этом получается значительная экономия топлива.

Энергия из продуктов сгорания газа добывается посредством теплообменника-рекуператора, в котором происходит конденсация пара, отдающего тепло воде.

В конденсационных котлах применяется два теплообменника. Основной, устройство которого не отличается от обычных, забирает тепло горящего газа. Второй — рекуперационный устанавливается в месте выхода продуктов горения и извлекает из них дополнительную энергию, в результате чего образуется конденсат. Ввиду  высокой химической агрессивности конденсата все детали системы выполнены из высокопрочных материалов.

Количество выделяемого в сутки конденсата в котлах примерно равняется показателю их мощности. То есть при мощности 24 кВт в день выделяется около 24 литров конденсата. Поэтому стоит заранее позаботиться о сливе агрессивной жидкости. Стоимость конденсаторных котлов значительно выше традиционных. Также они требуют высокостойкого  материала дымохода (нержавеющая сталь). Поэтому конвекционные агрегаты пока уверенно лидируют в объемах продаж.

Основные достоинства и недостатки конденсационных котлов

Достоинства:

1. Самый низкий показатель теплопотерь среди всего отопительного оборудования – около 2%.
2. Выбросы вредных веществ в атмосферу сведены к минимуму.
3. Благодаря высококачественным материалам теплообменников средний срок службы вдвое превышает ресурс обычных котлов.
4. Высокая мощность и очень компактные габариты. При аналогичных размерах мощность конденсаторных котлов вдвое, а то и втрое превышает средние показатели.
5. Оригинальная конструкция горелки обеспечивает мягкий розжиг, что экономит газ.
6. Рабочая температура очень низкая, что прекрасно подходит для  подогрева теплых полов и делает данные котлы лучшим вариантом для двухконтурных систем отопления.

Недостатки:

1. Дымоход  должен быть герметичным  и оборудованным принудительной вытяжкой.
2. Высокая стоимость, вдвое превышающая цену обычных котлов.
3. Зависимость эффективности от температуры. При температуре теплоносителя от 60 градусов и выше конденсационный котел ничем не отличается от обычных.
4. Энергозависимость. При отсутствии тока котел выключается.

Главные отличия между напольными и навесными котлами

Выбор типа установки котла в наибольшей степени зависит от площади отапливаемого помещения. Давайте рассмотрим каждый вариант.

Навесные котлы

Отличаются компактными габаритами, что облегчает их монтаж, а также эстетичным внешним видом, что позволяет устанавливать их на кухнях или в ванных комнатах. Основные достоинства данного типа:

• Встроенная автоматика, обеспечивающая максимальную безопасность.
• Наличие расширительного бачка и бойлера.
• Наличие встроенного циркуляционного насоса.
• Довольно тихая работа.
• Небольшая масса котла.
• Низкая цена, что для многих является определяющим фактором.

К недостаткам настенных моделей можно отнести:

• Ограниченная мощность — до 100 кВт, чего далеко не всегда хватает, поэтому основная сфера их применения – квартиры и дома с небольшой площадью.
• Теплообменник выполнен из меди, что значительно сокращает его ресурс.
• Высокие требования к качеству воды.
• Комплектуются только атмосферными горелками.

Напольные котлы

Традиционный тип компоновки, отличающийся широким диапазоном мощностных характеристик и множеством вариантов дополнительной комплектации. Отличительные особенности напольных агрегатов:

• Стальной или чугунный теплообменник. Стальные узлы отличаются легким весом и устойчивостью к деформации. Чугунные теплообменники долговечны, и при возникновении неисправностей можно заменить отдельные секции, а не весь узел целиком.
• У многих моделей возможна смена горелок, устанавливаемых снаружи корпуса, что позволяет подбирать их в зависимости от необходимой мощности и назначения.
• Наддувные горелки, устанавливаемые на напольные котлы, получают воздух от вентилятора, при помощи которого можно варьировать мощность. При данной системе не требуется тяга в дымоходе, и котел мало зависит от перебоев давления в газопроводе.
• Использование наддувных горелок позволяет применять как газообразное, так и жидкое топливо.
• Широчайший диапазон мощности дает возможность подобрать котел для помещения любого размера.
• Двухступенчатая система, применяемая во многих моделях, имеет больший ресурс, экономичнее расходует топливо и выбрасывает в атмосферу меньше вредных веществ.

Напольные котлы имеют и некоторые недостатки:

• Высокая цена, несомненно, обоснована, но для многих покупателей слишком накладна.
• Большие габариты и немалый вес котлов, особенно у моделей с чугунным теплообменником.
• Уровень шума гораздо более высокий, нежели у навесных моделей, что и неудивительно. Напольное оборудование предназначено для установки в отдельных, специально оборудованных помещениях.

Что такое модулирование мощности

Очень многие современные котлы, особенно настенные модели, имеют функцию модулирования мощности. Что это такое? Под этим понятием понимается автоматическое изменение мощности котла, которое можно варьировать от 25% до 100%. Точная настройка позволит нагревательному оборудованию работать максимально равномерно — без многочисленных включений-выключений.

Котлы с модулированием тоже подвержены тактности, и выключения происходят гораздо реже за счет оптимальных настроек. Эта функция особенно важна, если котел находится на кухне и иногда отвлекает жильцов своим шумом.

В напольных котлах дифференцирование мощности реализовано путем установки двухступенчатой горелки. Она работает в двух значениях расхода мощности, и ее вариативность не настолько широка, но в подобных моделях в этом нет необходимости.

Автоматика и розжиг

Автоматическое отключение котла при прекращении подачи газа или падении давления ниже минимального уровня — функция, обязательная для данного вида оборудования. В самых прогрессивных моделях присутствует и опция самостоятельного включения при возобновлении подачи газа.

Также котел должен быть оснащен датчиками перегрева, тяги дымохода, контроллером пламени и автоматически отключаться при любой внештатной ситуации. Существует еще множество датчиков, но польза их зачастую сомнительна. При установке котла не забудьте приобрести стабилизатор напряжения, так как автоматика неустойчива к перепадам напряжения в сети.

Розжиг современных котлов осуществляется двумя способами — пьезо- и электрический розжиг. В процессе эксплуатации удобнее электророзжиг, так как он функционирует без запального пламени, в отличие от пьезорозжига, и при исчезновении электричества котел отключается автоматически.

Какой из типов тяги лучше?

Современное отопительное оборудование выпускается с двумя вариантами выброса продуктов сгорания – принудительным и естественным.

Естественная тяга используется уже несколько тысячелетий. Все печи, камины и другие типы отопительных сооружений, применяемые для обогрева, функционируют благодаря естественной тяге. Это классическая схема, имеющая несколько нюансов:

• Во-первых, требуется строительство капитального дымохода, что весьма недешево и может обойтись дороже самого котла.
• Во-вторых, высота дымохода должна быть как минимум выше конька крыши, а в домах с крутыми скатами приходится возводить очень высокую трубу.

Принудительная тяга, называемая в простонародье турбиной — сравнительно новая конструкция, стремительно завоевывающая популярность среди покупателей благодаря ряду особенностей. В данной системе применяется коаксиальный дымоход — так называемая система «труба в трубе». Трубы не соприкасаются, а соединены перемычками. Внешняя труба служит для забора воздуха (это позволяет не сжигать кислород из помещения), а внутренняя выводит продукты горения с помощью встроенного вентилятора.

Дымоход чаще всего выводится через стену, и при его монтаже следует соблюдать несколько правил:

• Труба должна располагаться на высоте не менее 2 метров от земли.
• Для отведения образующегося конденсата следует устанавливать дымоход с уклоном 2-3 градуса.
• Перед  дымоходом должно быть пространство не менее 1.2 метров.
• При установке стоит учитывать и расположение окон – чтобы продукты горения не попадали в дом.

Виды энергозависимости котлов

При отоплении газовым котлом необходимо учесть еще один фактор – степень энергозависимости теплогенератора.

Энергонезависимые котлы используют естественную циркуляцию жидкости, могут работать и без электроэнергии, в чем их несомненное преимущество. Но использование такого оборудования имеет ряд существенных недостатков:

• Невозможность регулирования температуры в помещении.
• Котел с открытой камерой сгорания должен устанавливаться в помещении с дымоходом, а также вытяжной и приливной вентиляцией.
• При монтаже системы отопления необходимо соблюдать уклоны труб.
• Требуется увеличенный диаметр трубопровода.
• В системе используется открытый расширительный бачок, так что необходим постоянный контроль уровня жидкости.

Энергозависимые котлы отличаются технологичностью, поэтому полностью зависят от бесперебойного снабжения электроэнергией. Рассмотрим основные особенности системы:

• Автоматическая система управления котлом позволяет поддерживать оптимальный температурный режим в помещении.
• Циркуляционный насос повышает теплоотдачу и позволяет пользоваться тонкими трубами.
• Расширительный бак закрытого типа с автоматической подпиткой.

В сети должно поддерживаться напряжение 220 вольт, а на котел электроэнергия должна подаваться через стабилизатор во избежание повреждения электроники котла перепадами и скачками напряжения. На случай отключения энергии желательно установить источник бесперебойного питания или электрогенератор.

Заключение

Тема выбора отопительного котла весьма обширна и требует внимательного и скрупулезного подхода, учитывающего даже самые незначительные нюансы и особенности. Грамотный выбор избавит вас от множества проблем и неоправданных трат в процессе эксплуатации. Не стоит пренебрегать советами и рекомендациями квалифицированных специалистов. И помните, что во всех вопросах, связанных с газификацией дома, лучше перестраховаться — все переделки потребуют значительных материальных затрат.