Logo

Всё об эксплуатации автомобиля

Отопление частного дома: газовые котлы

Содержание:

Введение:

Конструкция современных газовых котлов

Газовый тракт котлов отопления

Контуры отопления и ГВС

Автоматика

Тип теплообменника

Опыт запуска и эксплуатации

Поиск по сайту

Введение:

Отопление газом - наиболее распространенный на сегодняшний день способ отопления частного дома. И не смотря на то что Менделеев сравнивал сжигание природного газа для отопления со сжиганием ассигнаций в России такой метод обогрева жилища пока вне конкуренции.

Упрощенный принцип действия газового котла следующий:

по трубе к котлу подводится газ (с достаточно низким давлением)от поставщика, допустим Газпрома. Газ попадает в специальный блок автоматики, который регулирует его подачу в зависимости от температуры в системе отопления и при необходимости перекрывает его полностью. Далее газ подается в горелки, где смешивается с воздухом и поступает в камеру сгорания - топку. Там он сгорает с выделением большого количества теплоты. Получившиеся продукты сгорания газа, пройдя через теплообменник, нагревают воду, которая циркулирует в системе отопления. После чего удаляются в дымовую трубу. Разумеется температура газа выходящего из трубы  минимум на несколько десятков градусов выше температуры воздуха на улице. И получается вам приходится частично топить улицу, но об этом позже.

Конструкция современных газовых котлов:

Конструкция современных газовых котлов достаточно банальна. В зависимости от комплектации лишь меняется список входящего в состав котла оборудования и тип исполнения. Это может быть дутьевой вентилятор в котлах с закрытой топкой, дополнительный теплообменник для подогрева горячей воды в двухконтурных котлах и т.п.
Рассмотрим котел одного из лидеров рынка – навесной котел Navien и очень близкий к нему котел Rinnai.

Navien

Котел имеет  настенную компоновку и полный «джентельменский набор» опций в виде закрытой топки, всторенного насоса, блока безопасности и второго контура для горячей воды. На рисунке всё достаточно доходчиво подписано, но некоторые пояснения я всё же сделаю.

Газовый тракт котлов отопления:

Котел оборудован вентилятором, принудительно нагоняющим воздух необходимый для горения газа в топку котла. Напора создаваемого им достаточно для продавливания продуктов сгорания через теплообменник и газоходы дымовой трубы. Именно такие топки и называются закрытыми. Количество воздуха в таком котле максимально приближенно к необходимому, что уменьшает объем уходящих газов и снижает потери на «обогрев улицы».

Существуют котлы, где необходимая для горения тяга создаётся дымовой трубой, они называются котлами с открытой топкой. На это идут для удешевления конструкции. Однако при отсутствии дутьевого вентилятора снижается КПД и растут  требования к дымовой трубе. Если в котле с дутьевым вентилятором вы можете легко вывести дымовую трубу вертикально через стену, то в котле с открытой топкой у вас наврятли так получится. Несомненным плюсом является и то, что перед подачей газа и после его отключения производится продувка топки воздухом, что снижает риск хлопка в топке.

В некоторых случаях дутьевой вентилятор может быть заменен дымососом.

Помимо этого существует возможность подавать в котел воздух  предварительно подогретый теплом уходящих газов в коаксиальном дымоходе. Повышение температуры воздуха идущего в топку на горение благоприятно сказывается на процессе горения  - улучшается розжиг, факел становится более равномерным , горение не затягивается что способствует лучшему теплосъёму.   Но в реалии повышения температуры воздуха не заметно, что объясняется забором более холодного воздуха с улицы. Не смотря на это общий КПД котла повышается, т.к. вы экономите на подогреве воздуха который бы поступал через не плотности дома в случае забора воздуха из помещения (ведь котел высасывает из дома воздух в дымовую трубу).

 

Контуры отопления и ГВС:

Газовые котлы отопления работают при давлении циркуляционной жидкости близком к атмосферному, либо под избыточным давлением. В первом случае вся система работает под давлением создаваемым только столбом жидкости от уровня расширительного бачка до рассматриваемой точки и свободно сообщается с атмосферой. Такую систему можно назвать открытой. Во втором случае вся система работает под избыточным давлением находящимся приблизительно в вилке между 1,0 и 2,0 кгс/см2 (более точно цифры указываются в паспорте котла). В этом случае если давление повышается выше разрешенного предела автомат безопасности снижает его, если же давление падает ниже уставки то либо котел отключается, либо специальный клапан подпитывает систему.

Автомат безопасности с манометром и специальным расширительным бачком может быть либо всторен в котел, либо устанавливаться отдельно. Это зависит от конкретной модели котла.

Циркуляция воды в системе отопления может быть либо естественной, либо принудительной от циркуляционного насоса. Комплектация котла насосом так же зависит от конкретной модели котла. Некоторые котлы рассчитаны на работу с насосом, но встроенного не имеют. В таком случае придется докупать насос в обязательном порядке. Вопрос циркуляции более подробно раскрыт на отдельной странице «система отопления» .

Ряд котлов оборудован довольно удобной опцией подогрева горячей воды для бытовых нужд - ГВС. Такие котлы называются двухконтурными. В них помимо основного теплообменника для отопления имеется вторичный теплообменник ГВС. По логике не оборудованные такой функцией котлы называются одноконтурными.

Автоматика:

Обилие датчиков и электромагнитных клапанов  на современных котлах обусловлено высокой степенью автоматизации. Всё больше котлов имеют электронное «процессорное» управление. В зависимости от оснащенности АГВ хозяин дома может задавать режим отопления: по температуре в помещении, по температуре труб отопления, или же даже выбрать один из ,довольно хитрых, режимов экономии газа в момент отсутствия дома. В этом случае котел не позволит системе отопления разморозится.

Наличие большого числа датчиков позволяет в большинстве случаев  довольно легко диагностировать неисправность, если такая появилась.

В том что производители газовых котлов для отопления не «изобретают велосипед» вы можете убедиться сравнив Navien с другим производителем -  Rinnai. Большинство  технических решений очень близкие, немного разнится только компоновка и дизайн.

rinnai

Тип теплообменника:

Стоит сказать ещё об одной конструктивной особенности, на которую ты обратите внимание при выборе котла отопления. Это материал основного теплообменника. Здесь наиболее распространены три типа:

1) Стальной теплообменник. Применяется, как правило, в котлах "совсем эконом" класса.

2) Теплообменник из нержавеющей стали. Широко применяется в котлах с настенной компоновкой.

3) Чугунный теплообменник. Применяется в ряде котлов напольной компоновки.

Здесь ситуация не однозначная. Ясно, что стальной теплообменник явно проигрывает своим коллегам, но у него и цена на порядок дешевле. А вот чугунный и теплообменник из нержавеющей стали борятся на равных. Первый берет своей фундаментальностью - огромной теплоёмкостью (во многом благодаря своей большой массе). Второй – технологичностью и как следствие более совершенной конструкцией.  Ареалы обитания у них распределились соответственно: чугунные преобладают  в котлах напольной компоновки, а  теплообменники из нержавеющей стали в настенных котлах.

Опыт запуска и эксплуатации:

Личный опыт эксплуатации газового напольного котла Navien GA-17K выявил ряд особенностей современных котлов с закрытой топкой.

Первое что хотелось бы отметить (о чём я не читал ранее) это значительный уровень шума при работе котла. Не сказать что «уши закладывает», но уровень шума на порядок выше, чем у котлов с открытой топкой. Объясняется это наличием вентилятора подающего воздух для горения. Воздух, проходя дроссельную шайбу, значительно шумит. В первые моменты розжига достаточно сильно шумит запальная свеча. Да, да в современных газовых котлах есть и свеча, и катушка зажигания и даже высоковольтные провода! Поэтому выбирая место для АГВ необходимо задуматься, о том, чтоб шум от котла не мешал жить в доме.

Второе на чём хочу заострить ваше внимание это сама система отопления дома/ гаража. Практически все современные котлы оборудованы или требуют дооснащения циркуляционным насосом. Такая система не нуждается в уклоне для естественной циркуляции и циркуляционный насос можно ставить как на подаче, так и на обратке (благо наличие насоса практически выравнивает их температуры). Но не стоит ставить насос «против» естественной циркуляции это затруднит его работу и ухудшит надежность системы отопления в целом (возможно образование воздушных пробок). Лучшее место для насоса – на обратке перед котлом. Перед насосом должен стоять фильтр и желательно центробежный отстойник с дренажом. Данное не хитрое устройство придумал я сам исходя из опыта эксплуатации большого количества трубопроводов.

Принцип прост и ясен из упрощенного рисунка:

Грязевик

Просто сливаете немного воды с осевшими кусочками грязи и все!

Третье что дало о себе знать – контур циркуляции. Впервые заполнив систему запустить котёл у меня не получилось! Navien выдавал ошибку. Оказалось виной всему воздушный мешок, спрятавшийся в лабиринтах системы отопления. Таким образом прокладывать систему отопления , по возможности так, чтоб исключить образование проблемных зон.

Перейдём к проблемам, с которыми мне «посчастливилось» столкнуться при эксплуатации современного газового котла:

Котел начал тяжело запускаться, сначала с 3-5-й попытки, а потом и вообще перестал запускаться. При попытке запуска наблюдался стойкий запах сгоревшего пластика. Внешний осмотр ничего не показал. Однако попытка запуска (со снятой передней декоративной панелью) в темноте показала, что искра бьёт не в камере сгорания (на электродах свечи), а от катушки на корпус котла!

После снятия катушки оказалось, что её корпус изнутри проплавлен. Катушку заменили по гарантии, неисправность исчезла.

Следующее с чем пришлось столкнуться- выход из строя датчика температуры теплоносителя.

Проявилось это как всегда в отказе котла запуститься. Детальное изучение параметров котла на дисплее показало температуру циркуляционной жидкости 95-98 С, при холодных трубах отопления и корпусе бойлера! Замена датчика полностью решила проблему.

Как оказалось выход из строя датчика температуры – частая и серьёзная проблема многих современных газовых котлов отопления. В связи с чем рекомендую заранее купить запасной и рассмотреть возможность его самостоятельной замены при необходимости. По «закону бутерброда» датчик откажет в самый неудачный момент, когда надежды на помощь извне не будет.