Как работает газовый котел отопления

Основные принципы работы газовых котлов

Напольный газовый одноконтурный котел VITOGAS 100-F GS1D389

Газовый котел — самая важная часть отопительной системы. Ведь именно от него по трубам расходится тепло по всему дому. В современных условиях оборудование, работающее на газе, является оптимальным вариантом, так как оно технологично и комфортно в использовании. Идеально, если в вашем населенном пункте есть магистральный газопровод, так как эксплуатация котлов со сжиженным газом экономически не очень оправдана. Давайте теперь рассмотрим основные принципы работы газовых котлов.

Состав и разновидности устройств

Газовые котлы состоят из трех обязательных узлов:

• газовой горелки
• арматуры, управляющей подачей газа
• теплообменника

Последний элемент обычно выполняют из меди, но встречаются и варианты устройств со стальными или чугунными теплообменниками.

Также настенный газовый котел оснащен встроенным насосом, который обеспечивает циркуляцию воды, предохранительным клапаном, расширительным баком, электронными элементами управления, самодиагностики и защиты. Такой многокомпонентный состав позволяет называть газовые котлы миникотельными. Тем более что принцип их действия схож с последними.

Автоматика котла, ориентируясь на показания терморегуляторов и датчиков, фиксирует, насколько система нуждается в тепле. А потом запускает работу газовой арматуры. Вода, используемая в качестве теплоносителя, разогревается в теплообменнике до нужной температуры и при помощи циркуляционного насоса подается в отопительный контур. Таков принцип работы одноконтурного газового котла.

Если же вы хотите использовать устройство не только для отопления, но и для горячего водоснабжения, то нужно покупать двухконтурный котел. Это тоже своеобразная газовая котельная, принцип работы которой построен на наличии контура разогрева горячей воды для системы ГВС.

Такой котел не может одновременно работать и на отопление, и на обогрев. При включении контура ГВС работа отопительной системы прекращается или замедляется. Но в стандартных городских условиях это совершенно незаметно. Ведь для того, чтобы температура в помещении снизилась ощутимо, нужно, чтобы котел проработал в режиме нагрева воды не менее 2-3 часов. Потому схема целиком и полностью оправданна и эффективна.

Удаление дыма

Способ удаления отходящих газов

Очень важный вопрос — каким образом из газовых котлов удаляется дым?

Если устройство оснащено открытой камерой сгорания, то все образовавшиеся дымовые газы будут покидать помещение через специальную дымовую трубу. А для поддержания процесса горения используется воздух из помещения, в котором находится котел. По этой причине важно обеспечить хорошую вентиляцию и постоянный приток воздуха. Кстати, газовые котлы с открытыми камерами сгорания стоят дешевле.

У моделей, оснащенных закрытой камерой сгорания, дымовые газы удаляются принудительным образом. Для этого в конструкции предусмотрен вентилятор. Он вытягивает и под напором выбрасывает газы в дымовой канал, в качестве которого используется алюминиевая или стальная труба. А сам дымоотводящий канал выводится через наружную стену здания.

Горелки в газовых котлах

Горелка может иметь одно-, двухступенчатую (включить-выключить) функцию

Ни один газовый котел не будет работать без горелки. При этом большинство современных моделей оснащены модулируемой горелкой.

Принцип работы газовой котельной в этом случае заключается в том, что в зависимости от потребности в тепле можно регулировать подачу газа, то есть, модулировать пламя. Если котел оснащен автоматической модуляцией, то уровень комфорта будет максимальным, так как отопительная система точно поддерживает нужную температуру, в том числе и в двухконтурной схеме.

Фактически, режим модуляции требует, чтобы горелки работали постоянно. Но суммарный расход газа в этом случае, как ни странно, меньше, поскольку осуществляется оптимальным образом.

Про системы защиты

Теперь поговорим про системы защиты газовых котлов. Современные модели в случае отключения электропитания прекращают свою работу и автоматически запускаются, когда электроснабжение восстанавливается.

Если будет остановлена подача газа, то автоматика подаст сигнал на закрытие электромагнитного клапана, контролирующего поступление топлива в котел. А вот автоматического включения в этом случае не будет — придется выполнять ручной перезапуск.

Настенный газовый котел Electrolux серий Basic и Hi-Tech

А еще новые модели обязательно оснащают энергосберегающими функциями, а также защитой от замерзания. Температура теплоносителя контролируется при помощи специальных датчиков. Если она снижается до 5 градусов, то котел включится для того, чтобы прогреть систему отопления.

Есть и специальная функция, раз в сутки включающая насос в летний период, когда отопление не нужно. Это делается для того, чтобы ротор не заклинило из-за простоя в течение продолжительного времени.

В обязательном порядке газовые котлы оснащаются самодиагностическими системами. Они анализируют состояние узлов котельной и информируют потребителя выводом кодов ошибок на табло. Ваш настенник может диагностировать при помощи такой системы примерно 90% неисправностей. А специалисты сервисных служб, зная заранее код ошибки, прибывают для выполнения ремонта, будучи уже полностью подготовленными.

Принцип работы газового котла отопления

Газовые котлы являются востребованным видом теплогенераторов, так как газ на данный момент является одним из наиболее дешёвых энергоносителей. Около половины всех используемых агрегатов составляют именно они, устройства, получающие теплоэнергию при сгорании газообразного топлива. Эта тепловая энергия расходуется на отопление помещений и снабжение горячей водой хозяйственного и иного назначения.

Принципиальная схема работы газового агрегата

В централизованной системе газоснабжения в качестве энергоносителя используется природный газ, основным компонентом которого является метан. Вторым вариантом газообразного топлива является сжиженная пропан-бутановая смесь.

Тезисно принцип работы газового котла отопления можно описать следующим образом:

• В подсоединённом к газоснабжению агрегате включают пьезо- или электрический розжиг.
• Искра зажигает постоянно горящую горелку. При не горящей запальной горелке подача газа невозможна, поскольку этому препятствует автоматика.
• От запальника зажигается основная горелка. Горелки могут иметь различное конструктивное исполнение.
• Происходит нагрев теплообменника, а, следовательно, теплоносителя. Нагрев длится до тех пор, пока температура не достигнет величины, заданной термостатом. После этого автоматика отключает горелку.
• При падении температуры до определённого значения термодатчик посылает сигнал клапану, подача газа возобновляется и горелка зажигается снова.

Чтобы полностью понять, как работает газовый котёл, необходимо ознакомиться с основными вариантами конструкции этих отопительных агрегатов.

Количество контуров теплообмена

Одним из классификационных признаков, определяющим функциональные возможности котельного оборудования, является количество контуров.

• Одноконтурные модели предназначены только для отопления, поэтому для получения горячей воды хозяйственного или иного назначения требуются дополнительные нагревательные устройства.

Внимание! Такие системы могут создаваться двумя способами: экономичным и оптимальным. Экономичный вариант заключается в установке проточного водонагревателя, оптимальный – в использовании бойлера косвенного нагрева.

• Принцип работы газового котла с двумя контурами состоит в параллельном нагреве теплоносителя и воды в контуре горячего водоснабжения.

Совет! Такое устройство рекомендуется для стеснённых помещений, но при этом следует помнить, что приоритетным контуром в таком агрегате является снабжение горячей водой. Поэтому при большом потреблении горячей воды рекомендуется устанавливать одноконтурный газовый котёл со встроенным бойлером .

Способы установки отопительных газовых агрегатов

По типу установки установки разделяют на два вида:

• Настенные котлы – компактны, благодаря этому могут вписываться в любой интерьер, просты в монтаже, удобны в доступе, имеют надёжную систему безопасности. Но котлы этой конструкции отличаются невысокой мощностью и применяются для отопления помещений малой площади. В случае двухконтурного исполнения эти агрегаты могут также снабжать горячей водой небольшую семью.
• Монтируемые на полу — они имеют значительные габариты, большую мощность и высокий КПД. Как правило, изготавливаются из стали или чугуна.

Различие отопительных устройств по типу удаления продуктов сгорания

Удаление продуктов сгорания может осуществляться двумя способами:

• В моделях с естественной тягой дымовые газы удаляются с помощью тяги, создаваемой в дымоходе. Такие агрегаты требуют устройства традиционного дымохода.
• Для помещений, не оборудованных стационарным дымоходом, идеально подходят модели с принудительной тягой. Выведение продуктов сгорания происходит через коаксиальный дымоход, для установки которого достаточно проделать отверстие в стене. Коаксиальные дымоходы иначе называют конструкцией «труба в трубе». Внутренняя труба служит для выведения наружу продуктов сгорания, а по внутренней трубе поступает воздух.

Определение! Котлы с принудительной тягой не сжигают кислород в помещении и не нуждаются в притоке воздуха снаружи.

Различие газовых агрегатов по виду горелок

При изготовлении газовых отопительных агрегатов используют два вида горелок:

• Атмосферные горелки имеют простую конструкцию, стоят недорого, малошумны при работе. Мощность отопительных установок с атмосферными горелками лежит в пределах 10-80 кВт.
• Наддувные горелки, которые иначе называют вентиляторными или навесными, имеют более высокий КПД. Мощность агрегатов с вентиляторными горелками может достигать величины, равной нескольким тысячам киловатт.

Внимание! В отличие от атмосферных горелок, входящих в базовую комплектацию котла, надувные горелки продаются отдельно и имеют довольно высокую стоимость.

Классификация по количеству уровней мощности

• Газовое отопительное оборудование может изготавливаться одноступенчатым, то есть работать на постоянном уровне мощности.
• Вторым вариантом являются двухступенчатые отопительные установки. Поскольку полная мощность агрегата необходима не весь отопительный период, то такая конструкция является более экономичной и позволяет продлить эксплуатационный срок оборудования.
• Наиболее прогрессивными являются котлы с возможностью модуляции мощности.

Существуют и иные признаки, по которым различаются газовые агрегаты и от которых может зависеть принцип и эффективность их работы:

• материал, из которого изготовлен корпус – сталь, чугун;
• материал теплообменника – сталь, чугун, медь;
• тип розжига – электрический или пьезорозжиг.

Организация автономной отопительной системы позволяет избежать многих неприятностей, связанных с нерегулярностью функционирования централизованного отопления. И от правильного выбора теплогенератора зависит создание комфортного климата в помещении при минимальных энергетических затратах.

Вас также заинтересует:

Как работает газовый котел отопления и его основные составляющие

Для всех, кто решил обзавестись газовым котлом для своего жилища – частного дома, коттеджа, или занимается вопросами отопительной системы производственного помещения, будет нелишней информация о том, каков же принцип работы газового котла отопления и какими бывают отопительные приборы.

Зная устройство газовых котлов отопления, можно сделать правильный выбор техники и в последующем быть теоретически подкованным при ее эксплуатации, знать, как можно добиться большей экономии при использовании отопителей, а также разбираться в возможных причинах неисправностей уже имеющегося котла, а не относиться к нему как к загадочному «черному ящику». Как говорится, осведомлен – вооружен.

Основные узлы газового котла

Котлы являются только частью общей системы отопления помещения и в свою очередь имеют разные конструкции, но есть ключевые составляющие, присутствующие в каждом из них. К основным составляющим газового котла относятся: система подачи газа, горелка, теплообменник. Как же они взаимодействуют между собой и собственно сам газовый котел отопления как работает, и что именно должно происходить внутри котла, чтобы в доме стало тепло?

Тепло образуется в результате горения газа. Система подачи газа отвечает за равномерное его поступление к горелке, которая должна быть в этот момент включена. Тепло, получаемое при сгорании, передается в теплообменник, который и отвечает за передачу тепла в отопительную систему. Роль теплообменника, как понятно из названия, в обмене теплом между двумя веществами. Это может быть нагревание либо охлаждение. Теплообменники устроены по-разному, но основная их суть в том, чтобы полученная температура одной жидкости внутри теплообменника передалась другой жидкости, которая далее будет распространять эту температуру по трубам всей отопительной системы.

Регулирование подачи газа в котел и циркуляции воды в системе

Если газовую горелку прикрутить – газ будет поступать в меньшем объеме, пламя станет меньше и получаемая температура будет ниже. В современных котлах этот процесс происходит автоматически: температура контролируется и переключается в необходимый режим самостоятельно.

Если же горелка потухнет, поступающий газ не сможет сгорать и представит опасность для помещения и его жильцов. Существуют автомеханизмы, которые умеют регулировать этот процесс и определять, готова ли система к подаче газа. Если нет – газ просто не поступает. Для более быстрого обогрева помещения за счет циркуляции воды в системе отопления, котлы снабжаются насосами.

Таким образом, зависимо от типа, класса и модели котла, в нем могут быть установлены:

• насос;
• система управления;
• предохранительная система;
• системы защиты и диагностики.

Большинство современных моделей оснащены автоматической подачей газа, защитой от аварийной ситуации и регулировкой температуры: они самостоятельно осуществляют контроль за работой насоса, текущим состоянием теплового уровня и без ручного вмешательства обеспечивают переключение режимов и состояний. Человеку, купившему котел, не приходится вмешиваться в его самостоятельную работу, если конечно устройство исправно. А для случаев выхода их строя того или иного узла или механизма, предусмотрено техническое обслуживание газовых котлов.

Как регулируется работа внутри котла

Если котел включен и находится в рабочем состоянии, встроенные в систему управления датчики проверяют температуру отопительной системы и передают результаты терморегулятору. Терморегулятор – это устройство, отвечающее за автоматическое регулирование отопительного прибора в части поддержки заданной потребителем температуры. Датчики являются составляющей частью терморегулятора.

Если температура по результатам замера оказалась ниже нормы, автоматическая система переводит отопительный прибор в режим нагрева, вода нагревается в теплообменнике и, с помощью насоса, если он есть, подается в трубы, распространяя тепло по всему помещению.

Система отопления замкнута, то есть по трубам постоянно циркулирует вода, которая является теплоносителем, не меняя своего объема.

Если объем нарушается, вся система может работать некорректно. Обычно так или иначе это замечается, например, если шумит газовый котел, это может быть свидетельством недостатка воды в отопительной системе, что в свою очередь приводит к перегреву котла. В таких случаях проверяют регулировку термостата (прибор, отвечающий за поддержку постоянной температуры), если она в норме, проверяют уровень воды и доливают ее при необходимости, обеспечивая систему необходимым объемом для нормального функционирования.

Одноконтурные и двухконтурные котлы

Несмотря на то, что отопительный котел – сложное устройство, основная его схема понятна каждому желающему разобраться. К примеру, ответ на вопрос что такое двухконтурный газовый котел довольно прост. Котел предназначен для отопления жилища, обеспечивая контур (система труб по всему помещению) теплом. Если к котлу присоединена еще и система обогрева воды, которая осуществляется примерно по такому же принципу, то котел обслуживает два контура и снабжен двумя теплообменниками. В зависимости от этого котлы делят на одно- и двухконтурные.

Таким образом котлы газовые для отопления и горячего водоснабжения – это двухконтурные котлы. Если контур один (только отопление), то прогреваются только отопительные трубы, если два (отопление и водонагрев), то система попеременно отправляет нагретую воду то в систему труб, предназначенных для отопления, то в трубы для водоснабжения.

Приборы терморегулирования

Для автоматической регулировки работы котла используется множество встроенных приборов.

За регулирование температуры отвечает термостат или программатор.

В более простых моделях котлов температура регулируется термоэлементом – специальным устройством, представляющим из себя металлическую конструкцию, способную менять размеры (уменьшаться либо увеличиваться) под воздействием температуры. При нагреве/охлаждении термоэлемент меняет размер, воздействуя на приспособленный возле него рычажок, закрывающий или приоткрывающий заслонку тяги. От силы тяги в свою очередь зависит объем поступающего воздуха в камеру сгорания, контролируя процесс горения.

В продвинутых моделях устанавливаются контроллеры, регулирующие поток воздуха с помощью встроенного вентилятора. Таким образом, термостат может быть довольно простым или сложным, и даже программируемым, устройством. Программируемые термостаты – программаторы – могут контролировать выполнение заданных настроек на целую неделю с учетом требуемой температуры вплоть до минуты.

Грамотное использование настроек термостата позволяет добиться экономии на потреблении энергии в 20-30%, что позволит значительно снизить расходы на отопление. Пересмотрев необходимость в приобретении данного устройства, купить программатор для газового котла, можно даже уже имея котел.

Программаторы – это устройства, которые обеспечивают автоматическое управление температурой. Эти устройства могут сэкономить энергопотребление, обеспечить требуемый климат-контроль в помещении и продлить срок службы отопительной техники. Регулировать можно температуру воды в отопительной системе и температуру воздуха в помещении. Стандартная регулировка температуры воды предусматривает ручное или автоматическое включение/выключение нагревательного механизма зависимо от требуемой температуры воды в радиаторе.

Если за окном становится прохладнее или теплее, требуется другая температура воды в трубах и приходится проводить новые и новые настройки. Такие системы могут быть оснащены электронным табло и автоматической регулировкой. Но принцип их работы заключается в постоянном приведении системы в такой режим, при котором будет достигнута нужная температура воды путем пуска/выключения котла раз в несколько минут. При таком режиме постоянной готовности к включению горелки, насос работает постоянно. Это изнашивает оборудование.

Более оправданный вариант – это программатор, управляющий температурой воздуха в помещении, а не воды в трубах, когда задается нужная комфортная температура и происходит управление котлом, так же включая и выключая его, при этом запуская и отключая насос только при срабатывании датчика изменения температуры воздуха. Воздух остывает и нагревается медленнее, поэтому запуски происходят реже, что минимизирует затраты на электроэнергию и снижает износ оборудования. Те, кто желает получить более существенную экономию и комфортную температуру, покупают комнатный программатор для газового котла, они широко представлены на рынке.

На чем можно экономить при использовании газового котла

Экономия и ее разумный просчет особенно актуальный вопрос, если речь идет об отоплении и выборе котла. В разрезе экономии, на газовые котлы напольные отзывы специалистов сходятся – напольные являются менее ресурсорасходными.

Грамотный монтаж

Эксперты также сходятся во мнении, что эффективная, надежная и экономная работа котла возможна только при правильной организации не только монтажа самого котла, но и всей отопительной системы. Кроме того, важно учесть все меры, предупреждающие выход оборудования из строя, поскольку ремонт, сервисное обслуживание газовых котлов – это тоже значительные материальные расходы, которые в свою очередь тоже можно сократить, своевременно обращаясь в сервисный центр газовых котлов, а также оформив договор на обслуживание газового котла.

Чистка котла своими руками

Самостоятельная мойка теплообменников тоже может сократить расходы, если выбрать соответствующий вид устройства, позволяющий самому проделывать такую процедуру. Важным, в том числе и с точки зрения экономии, является обязательное заземление газового котла в частном доме. Ознакомиться с основными видами газовых котлов для отопления частного дома можно здесь. Даже если котел уже давно в эксплуатации, но это требование не выполнено, им не следует пренебрегать: стоит узнать, как заземлить газовый котел в частном доме и провести данную процедуру.

Выбор газового котла

Средством экономии является и сам выбор котла. Дешевый, подороже, с автоматикой или без, на чем можно выиграть в самом начале и в последующей эксплуатации – все это важно учесть и просчитать. Ярким примером неоднозначности расчета экономии на отоплении может стать приобретение котла типа АГВ (аппарат газовый водонагревательный), под которым подразумевается самый дешевый вид котла старого, советского, образца с примитивной автоматикой. Стандартно газовый котел АГВ имеет очень низкую цену, но и низкий КПД, зато не нуждаются в электричестве. Только точный просчет поможет определить степень экономии при использовании данного прибора. Про отечественные газовые котлы можно прочитать в нашей статье «Газовые котлы российского производства: разновидности и свойства» .

Важно также определиться с потенциальными проблемами тех или иных котлов при выборе оптимальной модели. Например, газовый котел МОРА неисправности будет терпеть постоянно вплоть до выхода из строя в условиях нестабильности электрического напряжения, при малейших ошибках настройки и недостатке воды в системе.

А на газовый котел Мастер Газ Сеул отзывы на первый взгляд, противоречивые, однако они дают информацию об уязвимых местах данной модели – накапливание отходов горения в котле, что приводит к шумной работе вентилятора, течи и нестабильной температуре воды при подаче, при этом со своей основной функцией, обогревом, данная модель справляется исправно.

Вероятно, у каждой бюджетной модели, есть такого рода особенности, которые при определенных условиях могут не проявляться, оправдывая таким образом экономию на покупке, а при знаниях устройства котла, а также сильных и слабых сторон каждой модели, можно не оставаться безучастным и не пускать ситуацию на самотек, а управлять уровнем комфорта и размером затрат при эксплуатации отопительной техники.

• Как залить воду в открытую и закрытую систему отопления?
• Популярный напольный газовый котел российского производства
• Как грамотно спустить воздух из радиатора отопления?
• Расширительный бачок для отопления закрытого типа: устройство и принцип действия
• Газовый двухконтурный настенный котёл Навьен: коды ошибок при неисправности

Рекомендуем к прочтению

Как грамотно рассчитать мощность газового котла? Что делать, если задувает газовый котел ветром? Как правильно произвести подсоединение газового котла к системе отопления? Монтаж газового котла: что надо знать?

© 2016–2017 — Ведущий портал по отоплению.
Все права защищены и охраняются законом

Копирование материалов сайта запрещено.
Любое нарушение авторских прав влечет за собой юридическую ответственность. Контакты

Источники: http://gidotopleniya.ru/kotly-i-kotelnoe-oborudovanie/gazovye/princip-raboty-gazovogo-kotla-osnovnye-momenty-1863, http://kotel-otoplenija.ru/princip-raboty-gazovogo-kotla-otopleniya, http://spetsotoplenie.ru/gazovoe-otoplenie/osobennosti-funktsionirovaniya-gazovyh-kotlov/kak-rabotaet-gazovyj-kotel-otopleniya-i-ego-osnovnye-sostavlyayushhie.html

Как вам статья?