Как работает газовый котел

Выбор газового котла

Рекомендуем к прочтению

Монтаж напольного агрегата

Стационарные двухконтурные теплогенераторы, сжигающие природный газ, делятся на 2 разновидности – энергонезависимые и требующие электропитания. Вторые подключаются к отоплению и электричеству по той же схеме, что и настенные «собратья».

Энергонезависимый напольный котел греет воду на ГВС с помощью змеевика из меди или нержавейки, встроенного в основной теплообменник. Комплектация отопителя минимальна – горелка, автоматика безопасности и теплообменник, больше ничего нет. Помимо перечисленных в предыдущем разделе кранов, для монтажа потребуется купить:

• группу безопасности с предохранительным клапаном, рассчитанным на рабочее давление теплогенератора (указано в паспорте);
• циркуляционный насос;
• расширительный бак расчетного объема (10% общего количества теплоносителя).

Схема включения отопительного агрегата в тепловую сеть закрытого типа показана на картинке.

Несколько слов о том, как подключить двухконтурный напольный котел к самотечной системе отопления. Здесь потребуется открытый расширительный бачок с переливом, а насос и группа безопасности не нужна. Диаметры труб – не менее 40 мм, прокладка выполняется с уклоном 5 мм на 1 м пог. магистрали.

Обвязка настенных моделей

Из нижней части газового двухконтурного котла выходит 5 штуцеров с наружной резьбой, предназначенных для присоединения следующих магистралей (слева направо):

1. Подача нагретого теплоносителя в систему отопления.
2. Выход горячей воды, направляемой потребителям (ванная комната, кухня и так далее).
3. Посередине расположена подводка газовой трубы.

   

4. Вход холодной воды.
5. Обратный трубопровод из отопительной сети.

Расположение патрубков на всех подвесных агрегатах одинаково. Если вам интересно знать причину установки штуцеров именно в таком порядке, предлагаем просмотреть видео о принципе действия двухконтурного настенного теплогенератора:

Важное замечание. Пять выходов – далеко не признак котла с двумя контурами. Производители водогрейной техники нередко снабжают одноконтурные теплогенераторы дополнительными патрубками для подсоединения бойлера косвенного нагрева, размещенными в том же порядке.

Чтобы своими руками подключить газовый агрегат к магистралям теплоснабжения и электросети частного дома, приготовьте следующий комплект изделий и материалов:

• краны шаровые с американками размером ½ дюйма – 3 шт.;
• то же, диаметром ¾” – 4 шт.;
• сетчатый фильтр для воды и теплоносителя (он же – грязевик) – 2 шт.;
• фильтр газа;
• бак расширительный;
• трубопроводные фитинги – тройники и колена;
• кабель электрический трехжильный марки ВВГ сечением 2.5 мм²;
• выключатель автоматический двухполюсный номиналом 20 ампер.

Данный перечень рекомендован для настенных котлов беднейшей комплектации, оборудованных открытой камерой сгорания. Изделия средней и высшей ценовой категории, представляющие собой мини-котельные, оснащены собственным газовым фильтром и расширительным бачком.

Рекомендуется сопоставить размеры штатной емкости теплогенератора с количеством теплоносителя в системе отопления, руководствуясь нашей инструкцией. В ситуации, когда трубопроводная сеть слишком велика и объем бака недостаточен, нужно ставить дополнительный мембранный резервуар.

Особенности монтажа напольного газового котла

Газовый котел вне зависимости от того, напольная или настенная модель, устанавливать следует согласно нормам и правилам:

• монтаж напольного газового котла осуществляют в отдельном помещении, которое называется топочной или котельной, площадью не менее 4 «квадратов»;
• высота потолков – от 2,5 метра;
• объем помещения должен составлять более 8 м³ при мощности теплоагрегата до 30 кВт, 13,5 м³ при 31 — 60 кВт и 15 м³ при 61 — 200 кВт;
• обязательно наличие открывающегося окна;
• ширина двери в котельной не может быть менее 80 сантиметров;
• отделка топочной должна производиться с использованием негорючих материалов;
• недопустимо наличие в помещении фальшпола или фальшпотолка;
• обязательным является обеспечение притока воздуха, поступающего через не закрывающуюся продушину, сечение которой равняется 8 см² из расчета на 1 кВт мощности агрегата. 

Выхлоп теплоагрегата, когда разрабатывается схема подключения напольного газового котла или настенного, выводят в отдельный газоход (прочитайте: «Схема подключения газового котла отопления на примерах»). Запрещается использовать для таких целей вентиляционные каналы, поскольку продукты сгорания могут проникнуть в другие комнаты дома, а в квартирах многоэтажных зданий – к соседям.

К другим требованиям относится:

• соблюдение длины горизонтального участка газохода в пределах помещения котельной – не больше 3 метров. Углов поворота не может быть больше 3. У газохода должен быть вертикальный выход, поднимающийся над коньком кровли или над фронтоном плоской крыши не менее, чем на один метр. При монтаже дымохода для газового котла использовать следует только цельные материалы, устойчивые к химическим и термическим воздействиям, поскольку при остывании продукты сгорания образуют агрессивные вещества. Слоистые материалы, такие как асбоцементные трубы, можно применять, но если они будут располагаться на расстоянии более 5 метров от выхлопного патрубка;
• прежде чем выполняется установка напольного газового котла, необходимо, чтобы котельная была правильно подготовлена (детальнее: «Правила установки газового котла отопления — инструкция по установке и подключению»). Пространство перед агрегатом оставляют свободным. На пол под теплоагрегат настилают прочный несгораемый металлический лист размером 1 на 1 метр. Асбоцемент использовать нельзя, поскольку ни пожарники, ни газовики его не признают – он через время истирается, а кроме того, по санитарным нормам в жилом помещении материалы, содержащие асбест, держать запрещается;
• в котельной не может быть мест наподобие полостей, где смогут накапливаться продукты сгорания или опасная для жизни людей газовая смесь. В том случае, когда газовый прибор планируется использовать для обогрева дома, газовики в обязательном порядке проверят состояние отопительной конструкции в квартире или доме. На горизонтальных участках трубы должны располагаться под уклоном, который не превышает 5 миллиметров на погонный метр по направлению передвижения теплоносителя. В самой высокой точке системы теплоснабжения следует поставить расширительный бак и воздушный клапан. Отопительная конструкция должна выдерживать процесс опрессовки под нагрузкой, равной 1,8 бар. 

Монтаж даже самой простой модели не разрешается в следующих случаях:

• если квартира располагается в многоквартирном доме, где отсутствует магистральный газоход;
• когда в кухне обустроен фальшпотолок, который жильцы не хотят убирать, или капитальная антресоль. Если днище антресоли сделано из картона или дерева, демонтировать ее просто. 

В собственном доме поставить разрешается любой котел, ведь топочное помещение может располагаться и вне строения. Желательно, чтобы котельная находилась снаружи здания, тогда у сотрудников надзорных инстанций будет меньше причин сделать замечание и проводить проверки.

Приборы терморегулирования

Для автоматической регулировки работы котла используется множество встроенных приборов.

За регулирование температуры отвечает термостат или программатор.

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.

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.

Принцип работы котла и его устройство

Изображение 1. Гидравлическая схема двухконтурного котла в режиме отопления.

Газовые приборы с двумя контурами нагрева имеют следующий принцип работы. Теплота сгоревшего природного газа передается теплообменнику, который расположен над газовой горелкой. Этот теплообменник включен в магистраль отопительной системы, то есть нагретая вода в нем будет циркулировать по отопительной системе.

Представленная схема на ИЗОБРАЖЕНИИ 1 показывает происходящие процессы работы и устройство оборудования:

1. Газовая горелка.
2. Циркуляционный насос.
3. Трехходовой клапан.
4. Контур ГВС, пластинчатый теплообменник.
5. Теплообменник контура отопления.

• D — вход (обратка) отопительной системы для нагрева;
• A — подача готового теплоносителя для отопительных приборов;
• C — вход холодной воды из магистрали;
• B — выход готовой горячей воды для санитарных нужд и бытового использования.

Принцип приготовления воды для ГВС таков: нагретая вода в первом теплообменнике(5), который расположен над газовой горелкой(1) и предназначен для нагрева отопительного контура, поступает во второй пластинчатый теплообменник(4), где передает свое тепло контуру ГВС.

Как правило, двухконтурные котлы имеют встроенный расширительный бак для компенсации изменения объема теплоносителя.

Схема двухконтурного котла позволяет производить горячую воду и нагревать ее для отопления только в отдельных режимах.

Конструкция двухконтурного газового котла.

Использование котла одновременно для ГВС и отопления в определенный момент времени невозможно. Например, во время работы устройства происходит нагрев отопительной системы с заданной температурой, процесс поддержания температуры контролируется автоматикой котла, а циркуляция теплоносителя по сети отопления осуществляется насосом.

В определенный момент происходит открытие крана горячей воды для бытовых нужд, и, как только начинается движение воды по контуру ГВС, срабатывает специальный датчик протока, установленный в котле. С помощью трехходового клапана (3) в котле перенастраиваются контуры протоков воды.

А именно вода, нагретая в теплообменнике (5), перестает поступать в отопительную систему и подается в пластинчатый теплообменник (4), где и передает свое тепло системе ГВС, то есть поступившая холодная вода из трубопровода (С) нагревается и по трубопроводу (В) подается потребителям квартиры или дома.

В этот момент циркуляция идет по малому кругу и система отопления на время использования ГВС не нагревается. Как только кран на водозаборе ГВС перекрывается, датчик протока срабатывает и трехходовой клапан опять открывает контур отопления, происходит дальнейший нагрев отопительной системы.

Наиболее часто схема устройства двухконтурного газового котла подразумевает наличие пластинчатого теплообменника. Как уже говорилось, его предназначение состоит в том, чтобы передать тепло от контура отопления к контуру водоснабжения. Принцип такого теплообменника состоит в том, что наборы пластин с горячей и холодной водой собраны в пакет, где происходит теплоотдача.

Соединение выполняется герметичным путем: это препятствует смешиванию жидкостей из различных контуров. За счет постоянного изменения температуры возникают процессы теплового расширения металла, из которого сделан теплообменник, что способствует механическому удалению возникающей накипи. Пластинчатые теплообменные устройства изготавливаются из меди или латуни.

Схема подключения двухконтурного котла.

Существует схема двухконтурного котла, которая включает в себя комбинированный теплообменник.

Располагается он над газовой горелкой и состоит из двойных трубок. То есть трубка контура отопления содержит внутри своего пространства трубку горячего водоснабжения.

Данная схема позволяет обойтись без пластинчатого теплообменника и несколько повысить КПД в процессе приготовления горячей воды.

Недостаток котлов, имеющих комбинированный теплообменник, состоит в том, что между тонкими стенками трубок откладывается накипь, в результате чего ухудшаются условия работы котла.

Регулирование подачи газа в котел и циркуляции воды в системе

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

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

Схема подключения к системе отопления

В действительности обвязка двухконтурного отопителя не представляет проблемы, есть лишь парочка нюансов, которые мы рассмотрим далее. Нужно понимать одну вещь: газовый котел – надежное в работе изделие, за весь период эксплуатации его вряд ли потребуется снимать и отключать для ремонта. Подобные ситуации случаются 1—2 раза в течение срока службы.

Отсюда вывод: перекрывающие краны ставятся в первую очередь для обслуживания системы отопления. Отсекать и демонтировать теплогенератор вряд ли придется.

Выше представлена стандартная схема подключения двухконтурного котла настенного типа, встречающаяся в каждом техническом паспорте на изделие. Мы ее расширили, изобразив разводку и возможных потребителей. Ориентируясь по схеме, выполняйте обвязку с учетом рекомендаций:

1. Краны диаметром ½ дюйма (DN15) ставьте на штуцеры для газа, холодной и горячей воды.
2. Вентили размером ¾” (DN20) монтируйте на патрубки с теплоносителем. Третий кран предназначен для опорожнения / подпитки системы.
3. Арматура прикручивается американками вниз.
4. Грязевики на входе из водопровода и тепловой сети устанавливайте в горизонтальном положении «носиком» вниз, так их удобнее прочищать.
5. Внешний расширительный бак присоединяйте к обратному трубопроводу с использованием дополнительной арматуры для отсечения и опорожнения емкости, как проиллюстрировано на схеме.
6. Патрубок слива / подпитки с краном ставьте в самой нижней точке системы.

Совет. Паковать и прикручивать вентили к штуцерам гораздо удобнее перед подвешиванием котла на стену. Если вращению мешают «бабочки» или рукоятки, снимите их, открутив гайку на штоке. Газовый вентиль устанавливается через диэлектрическую прокладку.

Домовладельцам, заливающим в систему незамерзающий теплоноситель и желающим перестраховаться, рекомендуется альтернативная схема обвязки двухконтурного отопителя. Благодаря паре кранов, установленных на подаче и обратке, можно демонтировать котел и обслуживать систему без слива антифриза.

Устанавливаем котел правильно

В отличие от монтажа твердотопливных и электрических агрегатов, к установке и подключению газовых отопительных котлов предъявляются строгие требования. Процедура такая:

1. Обращаетесь в организацию, поставляющую природный газ, за разрешением на подключение к наружной сети. Компания выдает технические условия (ТУ) на присоединение к магистрали.
2. По выданным ТУ лицензированная фирма разрабатывает проектную документацию, утверждаемую инженерами организации – поставщика газа.
3. После утверждения проекта обученный персонал компании подключает газоиспользующую установку к наружной сети.

   

Подсказка. Обращаясь в управляющую организацию, возьмите техническую документацию частного дома и паспорт приобретенного отопителя. Момент второй: подходящую проектную фирму вам наверняка подскажут сотрудники «газовой» конторы.

Отсюда вывод: приступать к монтажу и подключению двухконтурного котла своими руками следует на этапе проектирования, когда отопительному агрегату четко выделено место в доме. Если его поставить с нарушением правил, то специалисты «Горгаза» откажутся подсоединять магистральную трубу.

Хотя все требования к размещению и подсоединению газового котла обязан знать инженер-проектировщик, вам тоже не помешает ознакомиться с правилами:

Примечание. Вентиляция кухни предусматривается через форточку плюс просвет под входной дверью площадью 0.025 м². Проходы по бокам и сзади теплогенератора делаются при необходимости обслуживания, спереди – выдерживается обязательно.

При монтаже настенного газового котла на деревянную перегородку под корпус укладывается лист негорючего материала:

• кровельная сталь 0.8—1 мм толщиной;
• асбест 3 мм (непригоден в кухне из-за выделяемой пыли);
• базальтовый картон;
• плиты минерита.

Защита должна превышать размеры корпуса на 10 см, сверху – на 700 мм, что и сделано на фото.

Расстояния от навесного отопителя до ближайших конструкций или шкафов указывает производитель в инструкции по эксплуатации, как показано на схеме. Напольный теплогенератор устанавливается на негорючее основание, деревянное перекрытие нужно защитить листом металла.