Газовые котлы для отопления и горячего водоснабжения частного дома

Сердцем системы отопления с использованием воды в качестве теплоносителя является котел. Лучше всего себя зарекомендовал газовый котел отопления для частного дома. Использование газа в качестве основного топлива снижает затраты на обогрев, дает возможность точно устанавливать комфортный режим отопления и не беспокоиться о функционировании системы слишком часто. Газовый котел способен автоматически поддерживать требуемые параметры системы с минимальным участием со стороны.

В доме всегда должна поддерживаться комфортная температура, а оборудование, задействованное для этого, не должно требовать постоянного внимания со стороны пользователя. В  идеале вместе с отоплением нужна и горячая вода для бытовых нужд. Простым решением будут газовые котлы для отопления и горячего водоснабжения частного дома.

Конструкция

В газовых котлах в качестве источника энергии используется процесс активного сжигания природного газа, после чего  тепло передается теплоносителю. Для этого используется газовая горелка и теплообменник. Кроме этого ключевым элементом является способ отвода продуктов горения, которые необходимо безопасно вывести за пределы жилого помещения. Все остальные элементы котла, а также варианты их реализация обеспечивают безопасность оборудования и дополнительную функциональность.

Природный газ, поступающий по трубам в котел, предварительно смешивается с воздухом для получения оптимального соотношения метана и кислорода. Далее топливная смесь подается к форсункам в камере сгорания и с помощью пьезоэлемента, запальника или искрового разрядника воспламеняется. Продукты горения и основная часть теплоты вместе с ними поднимается вверх к теплообменнику, в котором циркулирует теплоноситель, чаще всего вода. В результате ряда теплообменных процессов основная часть тепловой энергии переходит к воде, нагревая ее.

Автоматика обеспечивает беспрерывную работу газового котла и безопасность. Требуется поддерживать заданную температуру теплоносителя, для чего используются термодатчики. В зависимости от их показаний регулируется подача газа и выделяемая тепловая мощность котла. Горение либо периодически включается/выключается, либо регулируется по объему подачи.

Основное деление котлов по конструкции зависит от вариантов исполнения основных элементов: газовой горелки (варианта камеры сгорания), теплообменника и способа отвода продуктов горения.

По типу камеры сгорания и отводу продуктов горения:

• С открытой камерой сгорания, атмосферной горелкой и отводом продуктов горения через классический дымоход. Используется воздух непосредственно из помещения, а выхлоп под воздействием естественной тяги поднимается по дымоходу за пределы здания.
• С закрытой камерой сгорания, принудительной подачей воздуха и отводом продуктов горения. Используется коаксиальный дымоход с двумя каналами, по одному подается свежий воздух с улицы для подготовки газо-воздушной смеси, а по второму сбрасываются наружу продукты горения. Для циркуляции воздуха применяется регулируемый вентилятор.

Теплообменник представляет собой емкость сложной формы, внутри которой располагается камера сгорания и теплообмен происходит по всей ее площади, или это пластинчатый радиатор со змеевиком внутри, через который проходит раскаленный воздух и продукты горения из камеры сгорания.

По типу теплообменника разделяют:

• Одноконтурные котлы. Нагревается вода в одном контуре для подачи в систему отопления и только.
• Двухконтурные. Вместе с теплоносителем нагревается вода в изолированном контуре для подготовки горячей воды, которую используют для бытовых нужд.
• Конденсационный. С одним или двумя контурами дополнительно оборудуется теплообменником для конденсации продуктов горения и выделения дополнительной теплоты. Рассчитан для низкотемпературных систем отопления (до 60оС). Обладает на 15% большим КПД.

Двухконтурный котел при этом может иметь два варианта исполнения:

• С битермическим радиатором. Контуры ГВС и отопления представлены в виде совмещенного змеевика внутри пластинчатого теплообменника. Используется коаксиальная медная или стальная трубка, у которой по внутреннему каналу циркулирует вода для ГВС, а по внешнему для контура отопления.
• С раздельными теплообменниками. Используется два раздельных радиатора для ГВС и отопления. При этом теплообменник для ГВС может быть прямого нагрева, когда к нему непосредственно подводится тепло от камеры сгорания, или косвенного, когда в нем вода для горячего водоснабжения нагревается за счет забора тепла у теплоносителя из контура отопления.

Характеристики, которые определяют выбор конкретной модели газового котла для отопления частного дома:

• тепловая мощность;
• наличие контура ГВС;
• способ циркуляции теплоносителя (принудительная или естественная);
• тип управления (механическое, электронное);
• способ установки (настенный, напольный).

Мощность подбирается на 20% больше, чем суммарный размер теплопотерь по всему зданию, учитывая подвал и верхнее перекрытие с крышей. К этому прибавляются затраты на подготовку горячей воды, если приобретается двухконтурный котел или будет установлен внешний бойлер косвенного нагрева к одноконтурному котлу.

Способ циркуляции теплоносителя зависит от выбранной конфигурации системы отопления в целом. Если будет использоваться насос, способный быстро прокачивать теплоноситель через радиаторы, то соответственно подбирается модель со встроенным насосом или же подразумевающий его использование. Принудительная циркуляция позволяет снизить общий объем теплоносителя в системе, ускорить первоначальный прогрев дома, а также обеспечить равномерное распределение тепла. Для естественной циркуляции подбирается котел с большим внутренним объемом и теплообменником, который обеспечит существенный перепад температуры между входом и выходом котла.

Двухконтурный

Вполне логично, что двухконтурный котел, способный не только обогреть дом, но и подготовить горячую воду для бытовых нужд, привлекательнее одноконтурного собрата. В одном устройстве компактно, а главное, соразмерно и взаимосвязано работают два контура, и управляются одним блоком. При выборе двухконтурного котла легко обеспечит и экономию стартовых затрат на приобретении оборудования и за одно эксплуатационные затраты, ведь при любых проблемах обслуживать оборудование будет один и тот же сервис.

Однако есть у двухконтурных котлов отопления особенности. Если контур ГВС проточного типа, т. е.  холодная вода, проходя по нему, успевает нагреться до нужной температуры, то есть всегда ограничение по пропускной способности. Комфортная температура горячей воды будет лишь при напоре ниже определенного предела. Проблемы возникают, когда горячий кран открывают сразу в нескольких местах дома. Кроме этого пока готовится горячая вода, контур отопления перекрывается, чтобы не увеличивать нагрузку на котел и не повышать расход газа.

Если контур ГВС завязан на аккумулирующей емкости, т. е. в котле есть бойлер косвенного нагрева, то потребитель всегда ограничен определенным объемом воды, а он чаще во встроенном бойлере достигает максимум 60 литров.

Одноконтурный

Газовые котлы отопления для частного дома с одним контуром идеально справляются с основной поставленной задачей. В сравнении с двухконтурными моделями увеличивается ресурс оборудования и их долговечность. Главные же преимущества одноконтурных котлов это:

• доступная цена;
• простота конструкции;
• высокая степень ремонтопригодности.

Напольный

Наличие прочной основы снимает в разумных пределах ограничение на вес котла. Мощность напольных газовых котлов достигает нескольких мегаватт при этом с достаточно компактными размерами агрегата. В качестве материала теплообменника чаще используется чугун. Он гораздо долговечнее и надежнее, чем сталь или даже медь, обладает высокой теплоемкостью, что положительно сказывается на равномерности нагрева теплоносителя, меньше сказываются скачки температуры, когда газовый котел постоянно отключается и включается.

Предполагается, что котел напольный газовый для частного дома будет устанавливаться в отдельном помещении, к нему будут подведены трубы контуров отопления. Однако современные котлы плотной компоновкой и компактными размерами  допускают даже установку внутри жилых помещений, например в составе кухонной стенки.

Настенный

Когда каждый метр квадратный на счету, и нет лучше решения, чем повесить оборудование по максимуму на стены, незаменимыми становятся навесные газовые котлы отопления. Настенные модели хоть и имеют ограничение в максимальной мощности, но планка достигает 120 кВт, чего чаще всего достаточно для частного дома площадью до 110 кв.м.

Стоит только отдавать себе отчет, что ради уменьшения веса оборудования теплообменники, скорее всего, выполнены из стали или, в крайнем случае, меди. Эти материалы хоть и показывают хорошие результаты, даже по долговечности, но только при полном соблюдении условий эксплуатации. Сталь иногда прогорает при постоянной работе котла на полной мощности и воздействия пламени газовой горелки.

Схема отопления

Перед подключением газового котла отопления следует подвести к месту установки газовые трубы от магистрали. Данные работы, как и подключение котла, выполняют исключительно работники газового хозяйства. Все остальные работы допускаются для самостоятельного исполнения. Потребуется еще подвести линию прямой и обратной подачи теплоносителя контуров отопления, установить расширительный бак, если его нет в составе котла.

Выбор сечения дымохода, классического или коаксиального, осуществляется исключительно по указаниям производителя. В инструкции к выбранной модели всегда указывается площадь сечения дымоотводящей системы. Для дымохода к котлу с атмосферной горелкой и открытой камерой сгорания указывается также оптимальная высота для создания необходимой тяги. Ниже этого предела опускать оголовок трубы не следует. Верхним ограничением служит конструкция самого дома. Труба должна быть выше конька крыши, в противном случае повышается риск опрокидывания тяги, когда продукты горения будут поступать внутрь помещения.

Для котлов с надувной горелкой и закрытой камерой сгорания указывается допустимая длина коаксиального дымохода. Чем меньше протяженность труб, тем лучше, в идеале трубу выводят через стенку непосредственно возле котла, если в инструкции не указан еще и минимальный размер дымохода.

Как выбрать и подобрать правильно

Отталкиваться в первую очередь следует от тепловой мощности котла и способа циркуляции теплоносителя в системе отопления. Все остальные параметры подбираются опционально исходя из требований проекта по отоплению дома.

Важным аспектом является вариант исполнения блока управления. Лучше держать требуемые параметры обогрева позволяет электронное управление, однако если в регионе есть проблемы с электричеством, то придется приобретать источник бесперебойного питания (ИБП) для газового котла или отдать предпочтение механическому управлению.

Сколько стоит

Первый принцип деления газовых котлов в плане стоимости – это отличие системы управления. Механическое энергонезависимое управление обойдется дешевле и даже прослужит дольше. Однако с электронным управлением расчет идет на максимальный комфорт, а долговечность у качественного котла все равно исчисляется десятилетиями.

Второй принцип – это локализация производства котлов. Зарубежные котлы иногда на порядок дороже отечественных аналогов, кроме того среди импортных моделей редко найдется самый простой вариант газового котла, практически все предложения обладают широким функционалом с соответственно высокой стоимостью.