Принцип работы газового котла

 

Устройство газового котла отопления и принцип работы

Как известно, основным нагревательным элементом в большинстве современных отопительных систем выступает котел. Именно благодаря ему топливо преобразуется в тепловую энергию, которая передается теплоносителю и поступает в нагревательные приборы, такие как радиаторы. Важно понимать устройство газового котла отопления, изучить принцип его работы.

 

Принцип работы газового котла отопления, как становится понятно из его названия, основан на использовании газа как основного источника топлива. При этом идеальное устройство газовых котлов отопления должно быть таким, чтобы функционирование оборудование проходило с минимальными затратами, а вмешательство человека было минимальным.

О том, как работает газовый котел отопления и из каких элементов он состоит, далее и пойдет речь.

Разновидности и устройство газового котла

Перед тем как говорить непосредственно обо всех составляющих газового котла, требуется рассмотреть то, какие существует варианты этих отопительных устройств. Безусловно, все они имеют схожее строение, но, тем не менее, некоторые модели оснащены индивидуальными, характерными лишь для них особенностями.

Классификация котлов, функционирующих с помощью газа, является следующей:

  • образцы напольного и настенного типа. Если говорить об удобстве, то более приемлемым будет настенное оборудование, которое более характерно для частных построек. Основное достоинство напольного агрегата заключается в его гораздо большей мощности, вследствие чего с его помощью можно обогреть помещение с весьма существенной площадью. Такие модели очень часто эксплуатируются на производстве;
  • газовые котлы атмосферного и турбированного типа. Чтобы понять, как работает газовое отопление с атмосферным котлом, можно вспомнить принцип функционирования стандартной печи, где воздух из помещения поступает в специально предназначенный дымоход благодаря естественной тяге. Турбированные аппараты оснащены вентилятором, который входит в конструкцию, а камера сгорания топлива является полностью закрытой, поэтому все необходимое количество воздуха поступает с улицы;
  • механизмы с одним и двумя контурами. Устройство газового котла с одним контуром рассчитано так, чтобы это оборудование использовалось исключительно для обогрева комнат, в то время как приборы с двумя контурами способны также играть важную роль в системе водоснабжения, обеспечивая помещение горячей водой;
  • котлы, оснащенные обычной горелкой или горелкой модулируемой. Во втором случае мощность работающего оборудования регулируется автоматическим образом, благодаря чему можно значительно уменьшить расходы на топливо;
  • устройства, имеющие электронный или пьезокерамический поджиг. Первый вариант является более удобным, так как зажечь топливо в камере сгорания можно и без непосредственного участия хозяев, а во втором случае обязательно нужно при каждом запуске включать аппарат, нажимая определенную кнопку.

 

Конструкция и принцип работы газового котла отопления

Как уже говорилось выше, по образу устройства большинство нагревательных котлов схожи между собой. Но для того чтобы понять, как пользоваться газовым котлом правильно, требуется, конечно же, знать, из каких структурных частей состоит это оборудование.

Основу стандартного котла на газу составляют следующие элементы:

  • прямоугольная газовая горелка. Эта конструкция включает в себя форсунки, которые и служат местом проведения газа внутрь камеры сгорания. Благодаря этим элементам пламя распределяется равномерно, что делает сгорание теплоносителя внутри системы наиболее эффективным;
  • теплообменник. Это устройство представляет собой короб из металла, оборудованный встроенной батареей. Внутри этого короба проходят трубы, по которым циркулирует теплоноситель. Нагрев воды происходит из-за того, что теплообменник, нагреваясь от сгорающего внутри камеры газа, передает ей тепло. Если в котле одноконтурного типа теплообменник может быть только один, то в двухконтурных аппаратах их может быть и два (первичный и вторичный);
  • циркуляционный насос. С помощью этого устройства регулируется давление, возникающее в системе с циркуляцией, работающей по принудительному принципу. Далеко не все котлы оснащены подобной деталью;
  • расширительный бак. Основное назначение данного элемента – временный отвод теплоносителя, что необходимо в случае нагрева и расширения воды. Такой бачок оснащен специальной емкостью, которая сможет подойти для любого котла на газу. Если планируется использовать отопительное оборудование на больших участках, то можно смонтировать еще один расширительный бак;
  • прибор, отвечающий за отвод продуктов сгорания топлива. В котлах атмосферного типа этот элемент присоединяется к отдельной дымовой трубе, имеющей естественную циркуляцию, а в турбированных механизмах в наличии уже есть двойная труба отвода коаксиального типа, вывод продуктов горения в которой осуществляется посредством вмонтированного вентилятора;
  • автоматическая система, которая служит центром управления котлом. Основным его элементом является электронная схема, позволяющая установить желаемый режим работы котла исходя из данных, отображаемых на установленных датчиках.
Читайте также:  Индукционный котел отопления своими руками

Для того чтобы срок службы газового котла был максимально долгим, важно, чтобы каждый его элемент функционировал надежно и исправно (прочитайте также: «Какой газовый котел самый надежный «). Добиться этого можно, лишь изучив особенности работы и строения каждой из основных функциональных частей котла.

 

Устройство газовой горелки

Исходя из вида конкретного котла, конструкция горелки может быть атмосферного или надувного типа. Первый вариант горелки работает с меньшим шумом, однако, и эффективность их более низкая по сравнению с надувным оборудованием.

Эти образцы, в свою очередь, имеют существенную мощность и делятся на следующие разновидности:

  • с одной ступеней;
  • с двумя ступенями;
  • модулированные надувные горелки.

 

Как работает теплообменник

Основной показатель, влияющий на качество работы этого функционального элемента газового котла – материал, из которого он произведен.

Наиболее долговечными считаются чугунные теплообменники. Кроме того, этот материал хорошо сохраняет тепло и может быть смонтирован как на одноконтурной, так и на двухконтурной системе. Среди отрицательных сторон чугуна – его большая масса и вместе с тем низкая устойчивость к механическим повреждениям.
Сегодня популярностью пользуются теплообменники, изготавливаемые из стали. Этот материал не подвержен частым поломкам, он стойко переносит высокие температуры и перепады давления. Современные модели, где применяется сталь высокого качества, могут составить достоянную конкуренцию чугунным агрегатам в плане срока службы. Порой, чтобы увеличить этот показатель, изнутри на стальной теплообменник наносится слой меди, а сверху – устойчивая к высокой температуре краска.

Работа циркуляционного насоса

То, какими будут показатели функционирования циркуляционного насоса, зависит, в первую очередь, от мощности, при которой работает котел, а на саму работу всей системы большого влияния этот прибор не оказывает. Очень важно, чтобы трубы, по которым циркулирует теплоноситель, были изготовлены из качественного материала, например, из стали или хорошего пластика.

 

Принцип работы расширительного бака

Это устройство оказывает существенно более серьезное влияние на работу газового котла. Предназначен этот прибор для того, чтобы в случае избытка теплоносителя в системе, который обычно возникает вследствие перегрева теплоносителя, лишняя вода сохранялась и впоследствии использовалась вновь. Примерные расчеты показывают, что общий объем такого бака должен составлять около 10% от всей воды в отопительной системе, поэтому для монтажа такого оборудования важно иметь данные касательно длины труб и вместимости системы теплоснабжения.

Чтобы подробнее разобраться с особенностями монтажа газового котла, всегда можно изучить дополнительные фото всех его структурных частей и посмотреть видео по их установке, которые всегда можно найти у специалистов, занимающихся подключением такого оборудования.

Видео об устройстве газового котла отопления:

Основные принципы работы газовых котлов

Принцип работы газового котла

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

Принцип работы газового котла

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.

Читайте также:  Котлы отопления на жидком топливе

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

Принцип работы газового котла

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.

Принцип работы газового котла

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.

Отопление с помощью газового котла: принцип работы

  • Принцип работы оборудования
  • Принцип работы газового котла
  • Выбор газового котла
  • Газовые котлы выпускаются из следующих материалов
  • Безопасность газовых котлов

Многие владельцы загородных домов отдают предпочтение системе отопления, работающей на основе газовых котлов. Несмотря на то что установка оборудования занимает достаточно много времени, в этой системе есть ряд больших преимуществ. Это невысокая стоимость газа, сравнительная доступность к газовой магистрали и достаточно простой принцип работы самой системы.

Схема работы двухконтурного котла: 1. Двухконтурный газовый котел; 2. Запорный кран системы отопления; 3. запорный кран ГВС; 4. Коаксиальный комлект к котлу; 5. Система безопасности (присутвует в системе не всегда); 6. Фильтр грубой очистки; 7.Расширительный бачок; 8. Радиаторное подключение; 9. Радиатор отопления; 10. Трубы отопления; 11. Трубы ГВС; 12. Подключение к сан узлу. 13. Ввод воды в систему.

Немаловажным фактором при выборе установки системы отопления считается то, что газовые котлы практически бесшумны в работе, они признаны самыми экономичными в эксплуатации и способны обогревать большие по площади дома. По этой причине для небольших домов использование газового котла не рекомендуется.

Принцип работы оборудования

Для того чтобы понять основу действия газового оборудования, следует иметь представление о конструкции самого котла. Но снимать и заниматься ремонтом газового оборудования самостоятельно в домашних условиях категорически запрещается. Вскрытие аппарата и все ремонтные неисправности могут выполнять только специалисты из сервисных центров.

Газовый котел состоит из следующих элементов:

  • горелки;
  • теплообменника;
  • термостата;
  • устройства управления;
  • одного или двух циркуляционных насосов;
  • расширительного бака;
  • манометра;
  • термометра.

Принцип работы газового котла

Схема настенного газового котла.

Термостат, расположенный в комнате, постоянно измеряет температуру воздуха. По мере необходимости трехкодовый клапан переключается в режим «отопление», и в работу включается циркулярный насос. С помощью насоса вода начинает двигаться по отопительному контуру. Потом открывается клапан и зажигается горелка розжига.

Энергия, возникающая в теплообменнике, от сгорания газа начинает нагревать воду, которая одновременно проходит через него. Термометр и манометр измеряют температуру и давление жидкости. Когда температура воздуха доходит до оптимальной отметки, циркуляционный насос самостоятельно отключается. Через определенное время вся процедура отопления повторяется вновь.

Вернуться к оглавлению

Принцип работы газового котла

Теплоноситель, то есть вода или антифриз, нагревается в котле. Потом теплоноситель по трубам от котла поступает к радиаторам отопления, а затем обратно.

При постоянной такой циркуляции теплообменника происходит непрерывное отопление помещения. Нагревшиеся радиаторы или батареи посредством теплоносителя обогревают весь дом, отдавая свое тепло в воздух.

Читайте также:  Самодельные котлы на дровах

Вернуться к оглавлению

Выбор газового котла

В зависимости от функциональных возможностей, выделяются два основных типа котла: двухконтурные и одноконтурные. В свою очередь одноконтурные котлы подразделяются на напольные и настенные. Также для отопления жилья используются конденсационные котлы. Прежде чем купить оборудование, рекомендуется хорошо ознакомиться с каждым типом аппарата, его возможностями, и уже после этого, в зависимости от площади дома или квартиры, сделать выбор котла:

Принцип работы газового котла

Схема конденсационного котла.

  • с помощью двухконтурного газового котла можно отапливать дом или квартиру и одновременно наладить систему горячего водоснабжения. Данный вариант считается оптимальным, если нет специального места для установки бойлера вместе с отопительным котлом. По этой причине он является идеальным для небольших домов и квартир, но их стоимость при этом несколько выше, чем у других установок;
  • предназначение газовых одноконтурных котлов заключается только в отоплении жилья. Их конструкция проще, чем у двухконтурных, в них нет нагревательных элементов для производства горячей воды. Но зато данная система отличается долговечностью и прочностью в эксплуатации;
  • напольные котлы довольно тяжелы, и лучше всего их размещать на специально подготовленной платформе из негорючих материалов. Они идеально подходят для отопления частных домов любых размеров. На практике именно этот вид котлов пользуется повышенным спросом среди покупателей;
  • настенные газовые котельные котлы, или, как их еще называют, мини-котельные, относятся к маломощному оборудованию. Их очень удобно располагать в квартирах и небольших домах. Чаще всего мини-котельные устанавливаются на кухне или в любом другом месте, допускаемом по нормативу. Хоть настенный газовый котел и маленький по размерам, но в его корпус входит: циркуляционный насос, расширительный бак и устройство защиты. При монтажных работах следует уделить особое внимание качеству крепежных деталей;
  • газовые конденсационные котлы — новое оборудование в системе автономного отопления домов и квартир. Данные котлы имеют очень высокий КПД, он намного выше, чем у привычных традиционных моделей. Высокий КПД достигается благодаря использованию не только тепла от сгорания жидкости, но и энергии, которая вырабатывается во время сжигания газа. Вследствие такого эффективного применения работы котла их обладатели меньше расходуют природный газ, а значит, и экономят определенные средства при оплате коммунальных счетов.

Вернуться к оглавлению

Газовые котлы выпускаются из следующих материалов

  1. Из стали — такие агрегаты характеризуются высокой мощностью и КПД.
  2. Из чугуна — они считаются самыми надежными и мощными. Чугунный котел может прослужить до 50 и более лет.
  3. Из меди — агрегаты отличаются высокой эффективностью, и им практически не страшна коррозия.

По способу розжига газовые котлы бывают:

Схема строения газовой горелки.

  • котлы с пьезорозжигом, которые включаются вручную. Такие аппараты — отличный вариант для отопления частного особняка или загородного дома. В газовых котлах работа запального фитиля происходит постоянно, даже при выключенном аппарате, и именно от него происходит работа горелки. Если вдруг запальник по каким-то причинам погаснет, то просто надо нажать кнопку розжига, которая сгенерирует искру;
  • котлы с электронным розжигом. Принцип работы таких аппаратов основан на автоматическом включении розжига при первой необходимости нагрева теплоносителя. Такие аппараты самостоятельно возобновляют свою работу после внезапного отключения электричества. А поскольку нет запальника с постоянно горящим пламенем, то получается определенная экономия топлива.

Принцип работы газового котла

Схема принципа работы газового котла.

При выборе газового котла следует учитывать способ отвода продуктов питания и горения. Обычно в частных домах устанавливаются газовые котлы с естественной тягой, имеющие открытую камеру сгорания с атмосферной горелкой. Для установки такого отопительного оборудования требуется отдельное, хорошо вентилируемое помещение.

Газовые котлы с принудительной тягой оснащены закрытой камерой сгорания топлива, а потому не происходит сжигание кислорода внутри помещения. Через вертикальный или горизонтальный дымоход поступает воздух с улицы, который необходим для горения газа в системе. Дым уже выводится посредством специального вентилятора наружу.

Вернуться к оглавлению

Безопасность газовых котлов

Выбирая газовый отопительный котел. следует обратить внимание на технические характеристики модели, фирму-производителя и степень приспособленности оборудования и всех его элементов к местным условиям эксплуатации. Также рекомендуется внимательно изучить установленную систему безопасности газового котла, если он уже находится в эксплуатации.

Отопительные приборы должны иметь:

  • устройство контроля за своевременным и безопасным удалением продуктов горения;
  • систему прекращения циркуляции воздуха;
  • защитную систему от перегрева;
  • систему проверки на запальной горелке пламени;
  • автоматический контроль, не допускающий понижение давления газа ниже минимальной нормы;
  • систему регулировки температуры отопления.

Газовый отопительный котел является идеальным вариантом обогрева частных домов и городских квартир. Его наличие и бесперебойная работа дают уверенность хозяевам, что проблем с отоплением дома в холодное время года не будет. Самое главное — это правильная установка отопительной системы и соблюдение простых правил эксплуатации и безопасности в дальнейшем.

Источники: http://teplospec.com/gazovoe-otoplenie/ustroystvo-gazovogo-kotla-otopleniya-i-printsip-raboty.html, http://gidotopleniya.ru/kotly-i-kotelnoe-oborudovanie/gazovye/princip-raboty-gazovogo-kotla-osnovnye-momenty-1863, http://1poteply.ru/kotly/princip-raboty-gazovogo-kotla.html

Как вам статья?

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Всё об отоплении
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector