Газовый котел отопления – как выбрать по площади, какой лучше

Газовый котел отопления – как выбрать по площади, какой лучше Анемометр

В обобщенном виде данная формула выглядит так:

Р = Pu * S * Kp* Kr, где

Р — необходимая для отопления мощность отопительного прибора на природном газе;Pu — удельная мощность отопительного прибора, величина которой составляет 1 кВт/10 м² площади помещения;S — полная величина полезной площади, которая равна сумме всех отапливаемых помещений,Kp – поправочный коэффициент, величина которого напрямую зависит от климатической зоны;Kr — поправочный коэффициент, учитывающий теплопотери и степень утепления здания.

Величина поправочного коэффициента климатической зоны составляет 1 для центральных регионов, 0,8-0,9 — для южной полосы и 1,5-2 — для северных регионов Российской Федерации.
Поправочный коэффициент по степени утепления принимается 1 для зданий с нормальной степенью утепления, 0,8 — для хорошо утепленных домов и 1,2 — для слабо утепленных. Следует учитывать, что к слабо утепленным зданиям не относятся строения с полным отсутствием утеплительного контура.
В качестве примера можно привести деревянный сруб с наружным или внутренним утеплением слоем минеральной ваты толщиной 50 мм, расположенный на Среднем Урале. Оба поправочных коэффициента для этого домовладения будут равны единице, а для отопления его площадей в количестве 240 м² потребуется газовый котел 24 кВт.

Расчет мощностных характеристик газовых котлов со встроенным проточным водонагревателем ничем не отличается от аналогичных действий для одноконтурных моделей, так как процессы отопления и приготовления горячей воды в таких моделях разделены во времени.

Как уже отмечалось выше, во время подачи горячей воды к точкам водоразбора отопительный контур не работает.Единственным фактором, который следует учитывать, является мощность самого отопительного прибора, которая является показателем скорости и количества приготовляемой горячей воды.

Чем мощнее котел, тем быстрее нагревается поступающая в теплообменник холодная вода и выше ее температура. Так для типового настенного котла Вайллант 24 кВт, максимальное количество горячей воды составляет 11,5 литров в минуту, при нагреве ее на 30°С.

Основным отличием работы одноконтурного котла с бойлером косвенного нагрева от двухконтурной схемы отопления является совмещение процессов отопления и нагрева горячей воды. Такая особенность требует выделения дополнительной мощности газового котла, величина которой требует серьезных теплотехнических расчетов.

Скорость нагрева определенного объема воды на требуемую величину в определенный промежуток времени является комбинацией из трех независимых величин и на практике используется редко. Для практического применения достаточно озвучить тот факт, что мощность большинства 100 литровых накопительных бойлеров на электричестве составляет всего 1 кВт.

Такой величины обычно достаточно для обеспечения горячей водой семьи из трех человек.На практике в качестве практической рекомендации по увеличению мощности на подготовку горячей воды в накопительном бойлере косвенного нагрева достаточно увеличить расчетную мощность отопительного прибора на величину 20-30%.

Простейшие формулы расчета параметров производительности газового оборудования оправдывают себя в домовладениях обычной архитектуры со стандартной высотой потолков и небольшой площадью остекления. Для более сложных архитектурных проектов необходим учет множества дополнительных параметров, которые прямым или косвенным образом влияют на тепловые параметры здания.

Как было уже указано выше, площадь остекления играет очень важную роль в формировании теплопотерь конкретного здания и в некоторых случаях является решающим фактором для расчета. К таким случаям относятся панорамные окна, окна на всю высоту фасада, а также высокие стеклянные окна балконных конструкций.

Полный расчет теплопотерь таких зданий лучше доверить специалистам. В противном случае велика вероятность ощутимого снижения температуры в отапливаемых помещениях при наступлении серьезных холодов.В качестве технического отступления по поводу остекления дома стоит отметить, что самым плохим вариантом оконных конструкций являются однокамерные стеклопакеты, которые не являются надежной защитой от холода.

Практические расчеты показывают, что дополнительные расходы на установку двухкамерных стеклопакетов окупаются уже в течение второго года эксплуатации, что является серьезным аргументом в пользу их установки.Еще одним фактором дополнительных расчетов мощностных характеристик отопительного оборудования является большая высота потолков, а также, так называемый, второй свет.

Большая высота потолков снижает циркуляцию воздуха в местах пребывания человека и ведет к общему снижению температуры в районе пола. Такую особенность необходимо учитывать при проектировании загородного дома, а все необходимые расчеты вести не по площадям отапливаемых помещений, а по их объемам.

Важным параметром частного дома, который прямо влияет на его теплопотери, является утепление потолков. Особенно той их части, которые непосредственно контактируют с холодным воздухом улицы. Увеличение толщины утеплительного слоя является необходимым условием снижения теплопотерь.

Строительные нормы и правила требуют при установке приточно-вытяжной вентиляции с принудительным удалением воздушных масс полной замены воздуха в жилых помещениях в течение каждого часа. Нетрудно заметить, что без принятия дополнительных мер, обычная вентиляционная установка потребует удвоения мощности отопительного оборудования, что приведет к существенным затратам на приобретение оборудования и его последующую эксплуатацию.

Типовым решением проблемы принудительной вентиляции является установка рекуператоров тепла, в которых забираемый с улицы воздух обогревается удаляемым теплым воздухом. Такие устройства имеют довольно высокий КПД, который в современных устройствах достигает величины 90%.

Проблема рекуперации тепла в загородном доме часто наталкивается на серьезную стоимость оборудования рекуперации, срок окупаемости которого, при небольшом числе проживающих и низкой стоимости газа, может составлять 10 и более лет. По этой причине многие владельцы идут на отказ от рекуперационных установок и просто снижают кратность воздухообмена в особо холодные дни.

Прямая заинтересованность менеджеров торговых организаций очень часто приводит к существенному завышению мощности выбранного газового котла, что ведет к необоснованным затратам на приобретение оборудования и его эксплуатацию.

Ярким примером аргументации по увеличению мощности служат расчеты количества кВт, необходимых для нагрева бойлера косвенного нагрева. Так, для нагрева за 28 минут воды до необходимой температуры в бойлере емкостью 200 литров, необходима полезная мощность 24 кВт.

  • быстрый нагрев воды необходим при непрерывном процессе принятия душа или ванны для нескольких человек, что в реальных условиях происходит нечасто. Запаса 50 литров горячей воды вполне хватает для приема душа для 2-х человек;
  • увеличение производительности отопительного прибора рассчитано для критических наружных температур, которые в стандартной формуле лежат в диапазоне минус 28-35°С. Непрерывное потребление горячей воды в таких условиях можно спокойно ограничить;
  • система отопления работает в прерывистом режиме — сначала нагревает помещение до заданной температуры (воздуха или воды в отопительном контуре), а потом выключается. В таком режиме, в отопительных паузах, на нагрев горячей воды используется вся мощность прибора отопления.
    Анализ всех приведенных факторов показывает, что для реальных условий вполне достаточно увеличить мощность на нагрев воды в накопительном бойлере на указанные выше 20-30%.

Многим потребителям будут интересны ориентировочные расходы на оплату природного газа в отопительный сезон в зависимости от производительности котельного оборудования. Такие расходы позволяют, с достаточной долей уверенности, сравнить расходы на отопления на природном газе с расходами на отопление на других видах топлива.

Теплотехнические расчеты показывают, что для получения 10 кВт тепла необходимо истратить 1 м³ природного газа. С учетом КПД газовых котлов из 1 м³ природного газа реально получается 9 кВт тепловой энергии, которая полностью уходит на отопление дома.

Для примера возьмем реальный дом на Среднем Урале площадью 120 м². Для его отопления стоит настенный газовый котел Вайллант 24 кВт, который работает в режиме половинной мощности — 12 кВт. Такой котел в максимальном режиме потребляет 1,34 м³ в час, что за месяц составляет примерно 1000 м³ природного газа.

В течение отопительного сезона система отопления в максимальном режиме работает единичные дни и для определения реального потребления газа принято делить полученную величину (1000 м³) на 2. То есть, расчетное потребление газа в холодное время года будет составлять примерно 500 м³.

Про анемометры:  Почему отключается газовый котел: причины, что делать

Полученная величина (500 м³) служит хорошим ориентиром о верхней границе потребляемого газа, однако в реальных условиях она, как правило, существенно меньше. Так, для относительно мягкого отопительного сезона 2021-2022 г., реальное среднемесячное потребление газа для указанного выше примера (дом 120 м² на Среднем Урале) составило всего 326 м³.

Фактическое значение получено для периода с 20 октября 2021 года по 21 марта 2022 года. Общие потребление газа за это период составило 1630 м³. Ежемесячные затраты на отопление дома, при цене природного газа 5 рублей за м³, составили 1630 рублей.Реальная стоимость отопления для частных домовладений средней степени утепления и вполне конкретной площади служит хорошим ориентиром для владельцев будущих домов, так как на практике позволяет оценить будущие расхода на отопление. Такая особенность связана с прямо-пропорциональной зависимостью площади здания и расходами на его обогрев.

Небольшие затраты на отопление частных домовладений с помощью газового котла является не единственным достоинством оборудования такого типа. Из других преимуществ и достоинств отопительного оборудования на природном газе отметим следующие:

  • развитые системы автоматики позволяют с большой степенью точности выдерживать заданные климатические параметры в отапливаемых помещениях, что является еще одним действенным фактором экономии;
  • многоступенчатые системы газовой безопасности полностью исключают утечку природного газа, что устраняет главный недостаток природного газа — его взрывоопасность;
  • небольшие габариты и относительно низкая стоимость котельного оборудования на природном газе повышают общий экономический эффект от низкой стоимости топлива;
  • высокая надежность оборудования и его высокий КПД снижают эксплуатационные расходы на обслуживание, проверку и ремонт газовых котлов на природном газе;
  • встроенные теплообменники для приготовления горячей воды двухконтурных моделей отопительного оборудования уменьшают затраты на комплексную систему отопления;
  • относительно небольшие габариты и весь котельного оборудования позволяют существенно экономить площади под помещение котельной, что качественно улучшает потребительские свойства загородного дома;
  • небольшая потребляемая мощность от сети переменного тока позволяет устанавливать относительно недорогие источники бесперебойного питания, что качественно улучшает условия эксплуатации котельного оборудования и всей системы отопления в целом;
  • автоматизация системы отопления на природном газе дает возможность легко устанавливать удаленные устройства управления работой отопительного оборудования. Такая особенность хорошо зарекомендовала себя для загородных владений, жильцы которых часто отсутствуют дома.

Вывод: общий курс правительства на упрощение процесса газификации домовладений постепенно устраняет главный недостаток природного газа — высокая стоимость услуг местных сетей газораспределения.Заключение

Анализ всех факторов расчета мощности газового котла для отопления частного дома убедительно показывает, что ориентировочный расчет мощностных характеристик отопительного оборудования дает адекватные величины для большинства новых и уже построенных загородных домов.

Также в данном материале показано, что для домов сложной конфигурации с большой площадью остекления, простейшие методы расчета не являются гарантией получения верного результата, а для грамотного расчета параметров отопительного оборудования лучше обратиться к квалифицированным специалистам или воспользоваться профессиональными онлайн калькуляторами с необходимым набором архитектурных характеристик дома.

Вычисление тепловых потерь стен

Чтобы найти общее тепловое сопротивление стены, сперва необходимо вычислить тепловое сопротивление каждого ее слоя.

Слой стекловаты имеет толщину 10 см. Эту величину необходимо перевести в метры, то есть:

B = 10 × 0.01 = 0.1

Получили значение В=0.1. Коэффициент теплопроводности теплоизоляции – 0.043. Подставляем данные в формулу теплового сопротивления и получим:

Rстекл=0.1/0.043=2.32

По аналогичному примеру, рассчитаем сопротивление к теплу изоплиты:

Rизопл=0.012/0.05=0.24

Общее тепловое сопротивление стены будет равно сумме теплового сопротивления каждого слоя, учитывая, что слоя ДВП у нас два.

R=Rстекл 2×Rизопл=2.32 2×0.24=2.8

Определив общее тепловое сопротивление стены, можно найти тепловые потери. Для каждой стены они высчитываются отдельно. Рассчитаем Q для северной стены.

Исходя из плана, северная стена не имеет оконных отверстий, ее длина – 10 м, высота – 2.7 м. Тогда площадь стены S вычисляется по формуле:

Sсев.стен=10×2.7=27

Рассчитаем параметр dT. Известно, что критическая температура окружающей для Брянска — -26 градусов, а желаемая температура в помещении — 22 градуса. Тогда

dT=22-(-26)=48

Для северной стороны учитывается добавочный коэффициент L=1.1.

Сделав предварительные расчеты, можно использовать формулу для расчета теплопотерь:

Qсев.стены=27×48×1.1/2.8=509 (Вт)

Рассчитаем теплопотери для западной стены. Исходя из данных, в нее встроено 3 окна, два из них имеют габариты 1.5х1.7 м и одно — 0.6х0.3 м. Высчитаем площадь.

Sзап.стены1=12×2.7=32.4.

Из общей площади западной стены необходимо исключить площадь окон, ведь их теплопотери будут другими. Для этого нужно рассчитать площадь.

Sокн1=1.5×1.7=2.55

Sокн2=0.6×0.4=0.24

Для расчетов теплопотерь будем использовать площадь стены без учета площади окон, то есть:

Sзап.стены=32.4-2.55×2-0.24=25.6

Для западной стороны добавочный коэффициент равен 1.05. Полученные данные подставляем в основную формулу расчета теплопотерь.

Qзап.стены=25.6×1.05×48/2.8=461.

Аналогичные расчеты делаем для восточной стороны. Здесь располагаются 3 окна, одно имеет габариты 1.5х1.7 м, два других – 2.1х1.5 м. Вычисляем их площадь.

Sокн3=1.5×1.7=2.55

Sокн4=2.1×1.5=3.15

Площадь восточной стены равна:

Sвост.стены1=12×2.7=32.4

Из общей площади стены вычитаем значения площади окон:

Sвост.стены=32.4-2.55-2×3.15=23.55

Добавочный коэффициент для восточной стены -1.05. Исходя из данных, вычисляем тепловые потери восточной стены.

Qвост.стены=1.05×23.55×48/2.8=424

На южной стене располагается дверь с параметрами 1.3х2 м и окно 0.5х0.3 м. Высчитываем их площадь.

Sокн5=0.5×0.3=0.15

Sдвер=1.3×2=2.6

Площадь южной стены будет равна:

Sюжн.стены1=10×2.7=27

Определяем площадь стены без учета окон и дверей.

Sюжн.стены=27-2.6-0.15=24.25

Вычисляем теплопотери южной стены с учетом коэффициента L=1.

Qюжн.стены=1×24.25×48/2.80=416

Определив теплопотери каждой из стен, можно найти их общие тепловые потери по формуле:

Qстен=Qюжн.стены Qвост.стены Qзап.стены Qсев.стены

Подставив значения, получим:

Qстен=509 461 424 416=1810 Вт

В итоге потери тепла стен составили 1810 Вт в час.

Классификация газовых теплогенераторов

Все водогрейные котлы, сжигающие природный газ либо сжиженную пропан-бутановую смесь (СУГ), подразделяются на группы по следующим признакам:

  • конструкция камеры сгорания — открытая или герметичная (закрытая);
  • способ монтажа – настенный, парапетный или напольный;
  • количество контуров нагрева – 1 или 2 (отопление ГВС);
  • используемые энергоносители – только газовое топливо либо его комбинация с дровами и электричеством (так называемые комбинированные котлы).

Примечание. Все разновидности теплогенераторов изначально настроены на сжигание метана – магистрального газа. Чтобы перейти на сжиженное горючее, достаточно заменить топливные жиклеры и откорректировать давление перед основной горелкой.

Универсальные теплогенераторы фирмы «Атем»
Примеры комбинированных теплогенераторов: электро-газовый аппарат (слева) и двухтопливный котел уголь – газ (справа)

Правильный выбор газового котла делается по 3 главным критериям – принципу работы (то есть, типу камеры), варианту установки и способности дополнительно подогревать нужное количество воды. Другие факторы не столь важны, но в определенных условиях могут сыграть решающую роль:

  • конструкция и материал теплообменника – сталь, чугун, медь;
  • способ розжига – автоматический электронный либо ручной от пьезоэлемента;
  • зависимость работы отопителя от электроэнергии;
  • способность плавно или ступенчато регулировать мощность газогорелочного устройства (модуляция);
  • и так далее.

Важный нюанс. Абсолютно все модификации газовых водогрейных устройств, имеющиеся в продаже, оснащаются автоматикой безопасности. Согласно требованиям нормативных документов, топливный клапан любого котла должен немедленно прекращать подачу горючего в 3 случаях:

  1. При самопроизвольном затухании горелки, например, из-за отрыва пламени обратной тягой.
  2. Если давление газа в подающей магистрали падает ниже критического уровня.
  3. При отсутствии естественной тяги дымохода либо отказе вентилятора — нагнетателя (как вариант – дымососа) в турбированных версиях отопителей.

Справка. В теплогенераторах с электронным управлением производители предусматривают дополнительные ступени защиты – ставят датчики температуры, перегрева и другие автоматические устройства безопасности.

Разделение газовых котлов на типы
Классификация газоиспользующих отопителей по разным признакам

Разделение газовых отопительных установок на группы нельзя назвать четким. Пример: аппараты с открытой камерой бывают напольными, настенными и парапетными, причем одни модели работают от электросети, другие – полностью независимы. Разберем каждую группу подробнее.

Конвекционный или конденсационный

Конвекционный и конденсационный газовые котлы
Принцип работы обычного конвекционного (КПД 88-92%) и конденсационного (КПД 104-109%) газовых котлов.

Хотя разница в принципе работы и условиях эксплуатации конвекционных и конденсационных котлов существенная, мы разместили этот критерий выбора далеко не в начале. Ведь большинство из котлов – стандартные конвекционные, описанные ранее. Стоимость конденсационных моделей начинается от 80-100 тыс. рублей и более.

Про анемометры:  Разрежение в топке котла: что это такое, единицы измения, нормы, причины падения в бытовых водогрейных котлоагрегатах

Конденсационные котлы отличаются от обычных наличием еще одного дополнительного теплообменника, аккумулирующего тепловую энергию конденсата, образующегося из отходящих газов. Таким образом, температура отходящих в дымоход газов снижается практически до атмосферной (в среднем до 40-60°C), теплоноситель получает больше тепла, а в сильные морозы на дымоходе не образуется наледь, которую нужно сбивать во избежание ошибки котла. В среднем эффективность, а значит и экономичность, конденсационных котлов выше на 15-25%, что довольно много.

Конденсат – это кислота, поэтому дополнительный теплообменник должен быть выполнен из устойчивых к ней материалов, что и объясняет высокую стоимость. Однако на цене нюансы такой конструкции не заканчиваются.

Во-первых, после того, как теплообменник аккумулирует тепло конденсата, жидкость необходимо нейтрализовать, просто сливать ее в канализацию нельзя. Во-вторых, максимальная эффективность и экономичность конденсационных котлов достижима лишь в низкотемпературных системах отопления с широкими радиаторами и температурой теплоносителя не более 50°C, желательны также теплые полы.

Однако актуальность конденсационных котлов возрастает с ростом цены топлива. По факту, если изначальный бюджет не ограничен, то выбор тут между экономией на покупке оборудования и экономией на эксплуатационных расходах.

Материал теплообменника

Нагреваемый газовой горелкой теплообменник передает тепловую энергию теплоносителю, протекающему внутри. Именно от материала, из которого изготовлен теплообменник, в большей степени зависит срок службы котла, его требовательность к качеству теплоносителя. Всего существует 4 основных материала изготовления:

Чугунный теплообменник газового котлаСтальной теплообменникМедный теплообменник газового котла Алюминиевый теплообменник газового котла 
ЧугунСтальМедьАлюминий
Устойчивый к высоким температурам и коррозии, имеет толстые стенки, поэтому срок службы таких теплообменников обычно более 30 лет. Поскольку накипь в нем образовывается в гораздо меньшем количестве, чугунный теплообменник не привередлив к качеству теплоносителя. Чугунная конструкция гораздо более тяжелая и хрупкая, она дольше нагревается, но и дольше удерживает тепло после выключения горелки. В виду огромного веса такие теплообменники устанавливаются исключительно в напольные модели котлов. Стоимость газовых котлов с чугунным теплообменником гораздо выше, начиная от 45-50 тыс. рублей.Стальной теплообменник гораздо дешевле в производстве, гораздо легче и пластичней, может быть установлен как в навесные, так и напольные модели. Однако сталь уязвима к коррозии и даже не смотря на современные антикоррозийные покрытия служит порядка 12-15 лет, на несколько лет больше в некоторых напольных моделях с более толстыми стенками (от 4-5 мм).  Конечно, все бюджетные модели котлов будут оснащены именно стальным теплообменником, лишь за очень редкими исключениями. Мы рекомендуем использовать лишь очищенную воду и устанавливать умягчающие фильтры, как можно реже сливать теплоноситель из системы.Медный теплообменник легок и пластичен, как и стальной, может быть установлен в навесную модель. Однако более устойчив к коррозии и гораздо более теплопроводный. Срок службы медных теплообменников в нормальных условиях эксплуатации порядка 15-17 лет, иногда больше. Но устанавливаются медные теплообменники в основном на котлы среднего ценового сегмента (от 40-45 тыс. рублей).Алюминиевый теплообменник обладает всеми преимуществами медного, однако в виду более низкой стоимости материала, позволяет увеличить толщину стенок, что увеличивает его срок службы. Использовать алюминий начали не так давно и опыта эксплуатации в более 15 лет пока нет, однако за имеющийся промежуток времени материал оправдывает теоретические предположения, сохраняя свои свойства и целостность во время эксплуатации.

Как итог, мы рекомендуем: настенные модели – с медным или алюминиевым теплообменником; напольные – с чугунным. Разумеется, в бюджетных моделях газовых котлов применяют исключительно сталь.

Настенный или напольный

Первое, с чем необходимо определиться, – способ установки. Большая часть покупателей уже за ранее знают какой способ установки им необходим исходя из параметров помещения и личного опыта. В любом случае, разница между навесным и напольным исполнением существенна.

Современный газовый напольный котел
Современные газовые напольные котлы имеют отличный дизайн и работают практически бесшумно, поэтому могут быть установлены в любом соответствующем требованиям помещении.

Напольные. В большинстве своем это традиционные атмосферные котлы (турбированные стоят довольно дорого), забирающие воздух из помещения и выводящие продукты сгорания через вертикальный классический дымоход. Отличный выбор, если в доме уже имеется дымоход.

Также основной особенностью напольных моделей является более высокая надежность, долговечность и универсальность, около половины моделей энергонезависимые, т.е. не требуют подключения к электросети. За вполне вменяемую сумму можно приобрести атмосферную энергонезависимую модель с чугунным теплообменником, срок службы которого более 30 лет. Остальные же комплектующие обычно довольно просты, поэтому в устройстве попросту нечему ломаться.

Настенный газовый котел
Современные настенные модели также можно разместить в кухонном шкафу, полностью скрыв его из вида.

Настенные. Это всегда энергозависимые (работающие только от электросети) котлы, за счет более совершенной конструкции, как правило, более эффективные и экономичные, в среднем на 5-12%. Модели с закрытой камерой сгорания не требуют стандартного дымохода, забирают воздух и выводят продукты сгорания через коаксиальный дымоход, для которого достаточно небольшого отверстия в стене.

Установить в настенный газовый котел чугунный теплообменник в виду веса конструкции конечно невозможно, их надежность и долговечность ниже, однако согласно практике сервисных обращений не в разы. Все зависит от производителя, конкретной модели и используемой в ней материалов.

Как итог, напольный котлоагрегат – это отличное решение для среднего и большого частного дома с отдельным помещением под котельную. Настенный же лучше выбрать для дома площадью до 250 м2 или квартиры: они более компактны по размерам, оснащены всеми необходимыми элементами системы отопления, могут быть без особых проблем размещены на кухне (даже в кухонном шкафу), однако стоит понимать, что срок беспроблемной службы навесных котлов обычно не более 12-17 лет.

Справедливо заметить, что мы не упомянули парапетные газовые котлы. Однако внимания они достойны лишь при крайне ограниченном бюджете и невозможности установки иных моделей в виду требований к помещению, в остальном они сильно уступают напольным и настенным моделям.

Различия агрегатов по принципу работы

Котлы, использующие в качестве основного энергоносителя природный газ, делятся на 3 категории:

  • атмосферные с открытой камерой сгорания;
  • турбированные (иначе – надувные) с закрытой топкой;
  • конденсационные – агрегаты с герметичной камерой, способные возвращать скрытую теплоту сжигания топлива.

Мы не станем рассматривать плюсы и минусы каждой группы отопителей, лучше перечислим конструктивные различия и эксплуатационные параметры. В источниках тепла первой категории топка сообщается с окружающим воздухом, отсюда название – атмосферные. Особенности котлов:

  1. Воздух, необходимый для горения топлива, всасывается в камеру благодаря естественной тяге, возникающей в дымоходной трубе. Это обязательное условие нормальной работы теплогенератора.
  2. Газогорелочное устройство одно— или двухступенчатого типа нагревает пламенем теплообменник с циркулирующим теплоносителем. Отработанные газы самостоятельно покидают топливник через дымоход.

    Газовый атмосферный котел в разрезе
    Конструкция отопителя с топкой открытого типа, справа изображена энергонезависимая итальянская горелка Polidoro с автоматикой EuroSIT

  3. КПД атмосферной установки редко достигает 90%, эффективность большинства таких аппаратов лежит в пределах 86…88%.
  4. Данные котлы считаются самыми дешевыми и одновременно надежными в эксплуатации. Причина – минимум сложной электроники либо ее полное отсутствие.

Пояснение. Только агрегаты с открытым топливником способны функционировать без электроэнергии. В энергонезависимых моделях подачей горючего и безопасным сжиганием занимается автоматический газовый клапан (чаще всего фирмы EuroSIT). Электронная плата и контроллер отсутствует, розжиг производится вручную пьезокнопкой.

Турбированные теплогенераторы не зависят от дымоходной тяги, поскольку воздух в закрытую камеру нагнетается электрическим вентилятором, чья производительность регулируется контроллером. Всасывание воздуха и выброс отработанных газов производится через коаксиальный дымоход «труба в трубе», прокладываемый наружу по кратчайшему пути, как сделано на фото.

Проход коаксиальной трубы через стену

Обычно двустенный газоход ставится горизонтально с небольшим уклоном в сторону улицы для стока конденсата.

Особенности и характеристики наддувных котлов:

  1. Топка не сообщается с воздушной средой помещения, розжигом и процессом горения полностью управляет электроника.
  2. Агрегаты комплектуются двухступенчатыми горелками либо модуляционными устройствами с плавным изменением производительности.
  3. КПД различных турбированных аппаратов лежит в диапазоне 90…93% — более высокий показатель, чем у «атмосферников».
  4. Котлы нуждаются во внешнем питании от домовой электросети.

Схема газового турбокотла в разрезе

По сравнению с атмосферными «собратьями» газовые источники тепла с закрытой камерой более экономичны и хорошо автоматизированы. Недостаток – полная зависимость от внешнего энергоснабжения, свет вырубили – отопление тоже «умерло». Для подстраховки газовому турбокотлу нужен блок бесперебойного питания либо электрогенератор.

Про анемометры:  Датчики-реле потока РПИ, FS-1/2, РПЖ-1М, ДР-П, ДРУ-ПП (протока расхода жидкости) || ГК "Теплоприбор"

Справка. По цене наддувные отопители занимают среднюю позицию между недорогими «атмосферниками» и конденсационными агрегатами.

Устройство конденсационного теплогенератора напоминает турбированные модели – та же закрытая камера, вентилятор – нагнетатель воздуха (или дымосос), двустенный дымоход. Аппарат отличается конструкцией топки и горелкой цилиндрической формы, помещенной внутрь теплообменника — змеевика из нержавеющей стали.

Конденсационный теплогенератор в разрезе

Как работает котел:

  1. Продукты сжигания топлива – углекислый газ и вода. Последняя испаряется от пламени горелки и в обычном отопителе улетает вместе с дымом в трубу, отнимая часть теплоты.
  2. В конденсационном агрегате дымовые газы проходят сквозь змеевик с теплоносителем, отчего водяной пар конденсируется на трубках. Потерянная теплота возвращается и направляется на отопление дома. КПД установки — 95%.Принципиальная схема работы конденсационного оборудования
  3. Полученная из топлива вода стекает по каналу в конденсатосборник, потом отводится в канализацию.

Помимо зависимости от электричества, описанные котлы имеют еще 2 минуса – слишком высокая цена и ухудшение эффективности в определенных режимах работы. Суть проблемы раскроет наш эксперт в видеосюжете:

Разновидности двухконтурных водогрейных аппаратов

Главное отличие этих котлов от одноконтурных версий – возможность обеспечивать горячее водоснабжение жилища. Вода подогревается основной горелкой 4 различными способами:

  1. С помощью медного битермического теплообменника – радиатора типа «трубка внутри канала». По внутренним трубам устройства движется вода для ГВС, по наружным каналам – теплоноситель системы отопления. Горелка нагревает внешнюю водяную рубашку, передающую тепло внутренним трубкам.
  2. Посредством вторичного пластинчатого теплообменника из нержавеющей стали. Когда от смесителя поступает запрос на подачу горячей воды, срабатывает датчик протока и трехходовой клапан, направляющий весь теплоноситель по малому кругу циркуляции, через вторичный теплообменник.  Пока работает контур ГВС, основная линия отопления с батареями и теплыми водяными полами не подогревается.Принцип нагрева воды в газовом двухконтурном котле
  3. Внутри котла установлен бойлер косвенного нагрева емкостью до 100 литров. Его загрузка организована по аналогичному принципу – трехходовой вентиль автоматически переключает поток теплоносителя на змеевик резервуара, когда температура воды падает ниже заданного уровня.
  4. В чугунный теплообменник отопителя помещен медный змеевик ГВС.

Битермические и пластинчатые теплообменники ставятся на двухконтурные котлы настенного монтажа, в напольных версиях применяются редко. Накопительными бойлерами оснащаются только стационарные агрегаты (за редким исключением). Обычные змеевики из медной трубки используются в энергонезависимых нагревателях – парапетных и напольных.

Виды теплообменников ГВС для газовых котлов
Битермический медный радиатор изображен справа, слева – пластинчатый теплообменник из нержавейки

Энергоэффективность газовых котлов отопления

В большинстве своем, этот пункт для тех, кто еще не определился с видом топлива или желает узнать на какую сумму рассчитывать при отоплении дома природным газом.

Начать стоит с расходов на подведение к дому газовой магистрали, если она еще не проложена возле него – от 200 до 500 тыс. рублей. Расходы на оформление разрешения, монтаж и подключение – еще от 5 до 50 тыс. рублей. Суммарно со стоимостью котла это изначальные разовые затраты, но больше всегда интересны регулярные расходы, связанные со стоимостью используемого топлива.

Рассчитать энергозатраты газового котла можно двумя способами: используя максимально возможный расход газа (этот параметр всегда указывается в технических характеристиках любой модели) или через удельную теплоту сгорания.

Для грубого, но более быстрого, расчета через максимальный расход возьмем в пример один из наиболее распространенных в России газовых котлов – BAXI ECO-4s 18F мощностью 18 кВт, максимальный расход которого 2,11 м3/час. В сутки это 2,11(м3/час) * 24(часа)

= 50,64 м3. В стоимостном выражении по актуальному тарифу на природный газ в Московской области (на 1 полугодие 2021) 5,92 руб/м3 – 50,64(м3) * 5,92(руб.) = 299,79 рублей/сутки (максимальный расход). Котел с такой теплопроизводительностью способен обогреть среднестатистический по конструкции дом площадью до 180 м2.

Более практичным и точным является метод расчета по удельной теплоте сгорания природного газа, которая составляет 9,3-10 кВт на м3, в зависимости от качества топлива. Это значит, что для получения 1 кВт тепловой энергии, необходимо сжечь около 0,1-0,108 м3 природного газа (0,592 рубля/кВт).

Для обогрева среднестатистического дома с кладкой в 2 кирпича и высотой потолков 2,7 м, находящегося в климатической зоне Подмосковья, необходимо 1 кВт теплопроизводительности отопительного оборудования на каждые 10 м2. Это правило исходит из среднестатистических теплопотерь (1 кВт на каждые 10 м2) описанного дома.

Допустим, имеется вышеописанный среднестатистический дом площадью 180 м2, теплопотери которого будут составлять 18 кВт (в час). В сутки это 18*24 = 432 кВт. То есть котлу необходимо восполнить 432 кВт теплопотерь, для этого он израсходует – 0,1(м3, объем газа для производства 1 кВт тепловой энергии)

Норма в 1 кВт на 10 м2 рассчитана с учетом всего отопительного сезона. Это значит, что теплопотери, а, соответственно, и расход газа, будут максимальными (299,79 руб./сутки) при самых больших теплопотерях 18 кВт в самые холодные дни или минимальными в более теплые дни осени/весны. В среднем за сезон для вышеописанного дома это все равно будет около 281,32 руб./сутки.

Отзывы о бытовых газовых моделях: преимущества и недостатки

Чтобы подвести итоги в выборе вида топлива, мы проанализировали опыт монтажа и обслуживания, а также отзывы владельцев газовых котлов и составили обобщенную картину всех основных достоинств и недостатков газовых котлов в сравнение с аналогами на других видах топлива.

ПреимуществаНедостатки
Высокая эффективность и экономичность – природный газ все еще является наиболее дешевым топливом. Несмотря на более сложный процесс оформления и подключения, эксплуатационные расходы газовых котлов довольно низкиеНеобходимость в длительном процессе оформления – разрешение, проект, пуско-наладочные работы – все это требует времени (1-3 мес.) и денег
Автономность – газовые котлы не требуют вмешательства человека и могут поддерживать постоянную температуру на протяжении недель или месяцев работы. Кроме того, нет никаких забот касательно хранения и транспортировки топливаОтносительно высокие требования к помещению – минимальная площадь, размеры дверных проемов и окон, вентиляция, организация дымохода – обо всем этом необходимо задумываться за ранее, все актуальные требования к помещению мы уже разбирали ранее
Надежность – наиболее удачные модели (которых на рынке России немало) беспроблемно работают на протяжении 10-17 летНедорогие модели требовательны к теплоносителю – связано это с использованием в бюджетных котлах стальных, уязвимых к коррозии теплообменников. В таком случае необходимо использовать лишь чистую воду, желательна установка умягчающих фильтров
Низкая стоимость – существуют модели стоимостью и более 100 тыс. рублей, но наиболее ходовые, имеющие весь необходимый функционал, модели известных брендов зачастую стоят 33-38 тыс. рублей, а бюджетные и вовсе от 13 тысяч рублейНемало проблемных брендов – например, корейский Navien или даже итальянский Ferolli. В виду сложного устройства газовых котлов, при недобросовестном подходе производителя, согласно сервисной статистике и отзывам владельцев неисправности могут настигать не единожды. Но несмотря на надежность в целом, даже модели ведущих производителей могут быть уязвимы к перепадам напряжения и требовать подключения через стабилизатор напряжения, что является дополнительной статьей расходов
Функциональность и безопасность – практически все современные модели оснащены системами защиты от перегрева и замерзания, блокировки циркуляционного насоса. В зависимости от стоимости, автоматика позволяет задавать режим работы на ближайшие сутки или неделю, подключать внешние датчики температуры, управлять котлом со смартфона. Функционал современных газовых котлов практически не ограничен
Широкий выбор – ситуацию на рынке газовых котлов можно сравнить с рынком смартфонов: присутствует множество моделей от ведущих производителей под любые потребности и любой бюджет (как одноконтурные, так и двухконтурные, энергозависимые и энергонезависимые, с естественной тягой или с принудительной и т.д.)
Развитая сервисная структура – при возникновении неисправностей или необходимости в обслуживании можно рассчитывать на квалифицированную и быструю помощь. Практически у всех производителей хорошие специалисты – не редкость даже в самых отдаленных регионах, горячая линия работает круглосуточно
Оцените статью
Анемометры
Добавить комментарий

Adblock
detector