Критерии выбора двухконтурных газовых котлов с учетом характеристик

Автоматическая система регулирования обеспечивает стабильную и безопасную работу газового котла без постоянного контроля.

Функции автоматики:

• защита котла от перегрева и всей системы от перегрузок;
• отключение подачи газа в аварийных ситуациях: не работает розжиг, выходит слишком много или слишком мало газа, не работает вентиляционная система;
• регулирует интенсивность работы горелки;
• экономично расходует топливо;
• продлевает срок службы котла.

Задачи электронной автоматики:

• активирует подачу газа и прекращает её;
• автоматически запускает работу отопительной системы, ориентируясь на показатели термометров;
• регулирует интенсивность работы горелки, согласно данным термостата;
• контролирует работу котла в аварийных ситуациях;
• демонстрирует показатели текущего состояния устройства на дисплее;
• защищает трехходовой клапан от неисправности;
• не позволяет оборудованию перегреться или промерзнуть.

Автоматика самостоятельно диагностирует эксплуатационное состояние котла, выявляет неисправности и сигнализирует о них. Благодаря этому можно на начальном этапе обнаружить поломки и недочеты и быстро их устранить. Это повышает безопасность и продлевает жизнь оборудованию.

Независимые устройства являются механическими. Их конструкция проще, а функционал скромнее. Тем не менее, использовать механическую систему практичнее, поскольку она не зависит от перебоев с электроэнергией.

Ручное управление осуществляется при помощи тумблеров. Их расположение и назначение предельно понятно. Тумблеры промаркированы и оснащены шкалой делений. По этой шкале можно выставить необходимую температуру нагрева для отопительной системы и сантехнической воды. Когда нужная температура задана, терморегулятор контролирует работу горелки. После этого система прекращает работу, пока уровень тепла не упадет до критического минимума. Критический он только для системы. Человеку в этот момент может быть вполне тепло и комфортно.

Также у независимой автоматики имеются датчики, чувствительные к тяге и пламени. То есть подача газа прекращается, если вентиляционная система перестает работать или гаснет огонь на горелке.

Строение разных видов горелок в большинстве моделей одинаковое:

• газовый клапан;
• два вида термостатов с датчиками: предельный и регулируемый;
• датчик тяги;
• стабилизатор давления топлива (газа);
• двухступенчатый клапан горелки;
• кнопки, тумблеры или ручки управления.

Его преимущества:

• дешёвый и надежный;
• диапазон мощности – 10-700 кВт (сможет обогреть огромный коттедж площадью до 800 кв. м);
• работает на натуральном топливе (газ, дрова, угли);
• издает мало шума по двум причинам: работает на естественной тяге и вынесен в нежилое помещение;
• обладает высоким КПД – до 90% тепла при сгорании топлива работают на обогрев помещения и воды;
• бывает разной комплектации: с открытой или закрытой топкой, автоматическим и механическим управлением, дополнительными возможностями;
• долгий срок эксплуатации за счет чугунного или стального теплообменника – до 50 лет.

Недостатки:

• большие габариты и вес;
• можно использовать только в частном доме;
• требуется отдельное помещение под котельную (топочную), потому что напольные котлы делают воздух в помещении душным и жарким;
• элементы обвязки напольного котла не входят в базовую комплектацию, их нужно приобретать отдельно;
• чугунные теплообменники хрупкие и бывают только раздельными по своей конструкции, а битермические более экономичны в использовании;
• установка напольного котла сложнее, чем настенного.

Настенные двухконтурные котлы получили большее распространение, несмотря на меньшую мощность и энергозависимость.

Их преимущества:

• можно устанавливать в любом помещении, в том числе в квартире, чтобы сделать ее автономной от центральных систем отопления и ГВС;
• компактные размеры и небольшой вес;
• полифункциональность: электроника обеспечивает дополнительные функции в виде самодиагностики и максимальной самостоятельности в работе;
• безопасная и надежная работа;
• отсутствие вредных выбросов в воздух внутри помещения, поскольку работает только на искусственной тяге, то есть отработанный воздух выводится наружу;

• экономичная работа: небольшой расход топлива и электроэнергии благодаря автоматике;
• эффективность достаточная для обогрева 200 кв. м;
• высокий КПД;
• несколько точек водоразбора: обеспечивает горячую воду и на кухне, и в ванной, и в других местах, где есть кран;
• есть модели с котлом, в котором хранится запас сантехнической горячей воды объёмом до 60 л;
• доступная цена.

Недостатки:

• энергозависимость – при отключении электричества перестает работать система;
• срок службы – 5-15 лет, потому что теплообменники максимально легкие (медь, алюминий, нержавейка), а такие металлы прогорают;
• дополнительные элементы конструкции не входят в базовый комплект, иногда даже горелку нужно приобретать отдельно;
• ограниченная мощность – в 3 раза меньше, чем у напольного котла;
• требуется качественный теплоноситель;
• шумная работа.

Их особенность в том, что можно использовать и газ, и жидкое топливо. При этом перенастройка оборудования занимает немного времени. Недостатка у таких горелок два: завышенная стоимость при низкой эффективности. Современные котлы оснащены функцией регулирования интенсивности факела горелки. Их три:

• Одноступенчатые. Работают в одном режиме. Время от времени автоматика включает и отключает горелку, когда теплоноситель нагревается до нужной температуры. Котлы с одноступенчатой системой управления горелкой стоят дешевле, но срок их жизни небольшой. Постоянное включение и отключение не идет на пользу оборудованию.

• Двухступенчатые. В свою очередь, делятся на два вида: с мгновенным и плавным переключением. Суть работы таких горелок заключается в том, что они не отключаются при достижении нужной температуры теплоносителя, а снижают интенсивность работы со 100% до 50-60%. Переключение режимов регулируется автоматикой. Такой режим работы является щадящим. Он повышает КПД котла и продлевает срок службы внутренних механизмов.
• Модулируемые. Их еще можно назвать многоступенчатыми. Уровень интенсивности в них регулируется автоматикой в пределах от 10 до 100%. Горелки регулируются механически, -пневматической или электронной системой.

• Корпус. Он имеет небольшие габариты и внешне выглядит как аккуратный металлический шкафчик. Выполняет две функции: эстетическую и защитную. Красивый внешний вид даёт возможность монтировать котёл на видном месте. Надёжный корпус защищает внутреннюю систему от попадания воды, пыли, а также от механических повреждений. За пределами корпуса окружающие предметы защищены от воспламенения.
• Циркулярный насос. Необходим для принудительной вентиляции. С него начинается рабочий цикл устройства.
• Трёхходовой клапан. Он пускает газ и даёт возможность переключать устройство в режим отопления или нагрева сантехнической воды.

• Элементы розжига. Современные котлы в большинстве оборудованы автоматическим розжигом.
• Камера сгорания. Открытый или закрытый отсек для установки горелки.
• Горелка. Источник тепловой энергии. Именно она нагревает теплоноситель и высвобождает тепловую энергию для системы отопления и нужд горячего водоснабжения. Работу горелки контролирует автоматика.

• Теплоноситель. Это жидкая среда, которая необходима для распространения тепла по контуру системы отопления. Незамерзающая жидкость на основе воды с этиленгликолем и специальными химическими добавками. Жидкость-теплоноситель не вредит элементам системы и не оказывает негативного влияния на здоровье человека. Кроме того, он защищает батареи от коррозии внутри. Качественный теплоноситель обеспечивает высокую температуру нагревания (до 110 градусов Цельсия), не воспламеняется, выдерживает минусовую температуру до -65 градусов Цельсия. Благодаря таким свойствам котел можно использовать даже в условиях сурового климата и прокладывать часть коммуникаций на улице.
• Теплообменник. Устройство для передачи тепла по контурам котла. Теплообменники бывают первичными, вторичными и совмещёнными.

• Автоматика. Это система датчиков, контролирующих работу котла. Они отвечают за стабильность, эффективность и безопасность. Первая группа датчиков запускает и приостанавливает работу горелки по необходимости. Вторая группа отключает систему в потенциально опасных ситуациях. Например, если газ идет, а розжиг не срабатывает, система автоматически прекращает подачу газа и сигнализирует о наличии неисправности.

Двухконтурные газовые котлы используются преимущественно для отопления частного дома. Реже для автономной системы отопления и ГВС в квартире. В первом случае актуальна установка котла с открытой или закрытой топкой, во втором – только с закрытой.

От типа топки и ещё некоторых конструктивных особенностей (способ работы горелки, тип теплообменника, устройство вентиляционной системы) зависят различия в работе котла. Однако принцип его функционирования у любого устройства один – он основывается на нагреве теплоносителя, который находится в теплообменнике. Рассмотрим, как работает система при нагреве теплоносителя для отопления и как она работает при нагреве сантехнической воды (ГВС).

Нагрев теплоносителя происходит следующим образом:

• Газовый котёл запускается автоматически или вручную, при помощи тумблера.
• Включается циркулярный насос. Его задача – принудительно всасывать воздух, чтобы в камеру сгорания попал кислород. Вторичная задача насоса – избавляться от продуктов сгорания через вентиляционную систему.
• Открывается газовый клапан, выходит газ под давлением и смешивается с кислородом. Разные типы горелок предусматривают разную последовательность. Газ может смешиваться с кислородом до воспламенения, одновременно или после.

• Срабатывает электророзжиг или пьезорозжиг. На горелке появляется стабильный «факел» огня.
• Нагревается теплообменник. Внутри него находится теплоноситель (вода, антифриз или другая жидкость, подходящая для переноса тепла по трубам отопительной системы), он тоже нагревается. Горячая жидкость (температура нагрева 30-90 градусов) циркулирует по трубам, прогревая воздух в помещении.
• Система работает в таком режиме некоторое время, пока датчики на котле не зафиксируют нужные параметры. Когда температура воздуха прогреется до комфортного (заданного владельцами помещения вручную) уровня, система на время отключает подачу газа и горелку. Кроме того, датчики непрерывно фиксируют такие показания: температура подачи и обратки, давление газа, давление в системе, стабильность факела, наличие тяги. В случае неполадок в одном из компонентов системы автоматика переходит в аварийный режим и отключается.

Система может регулировать температуру по подаче или обратке. Это работает так: система отопления прогрелась, температурный датчик посылает сигнал электронной плате, плата обрабатывает сигнал и прекращает подачу газа. Теплоноситель тоже перестает циркулировать по трубам. Так работают самые примитивные устройства.

Котлы с модулируемыми горелками учитывают важный фактор: теплоноситель и теплообменник не остывают мгновенно. Поэтому после отключения газа продолжает установленное время работать циркулярный насос. Он охлаждает теплообменник, чтобы жидкость внутри труб не вскипела и элементы отопительной системы не вышли из строя. Эта функция называется выбег насоса.

Нагрев воды для бытовых нужд происходит немного иначе:

• Запускается насос, затем клапан пускает газ, загорается топливная смесь над горелкой.
• Нагревается первичный теплообменник.
• Человек включает горячую воду на кухне или в душе.
• Через котёл начинает проходить холодная вода.

• Срабатывает датчик протока, посылает сигнал плате.
• Плата переключает трехходовой клапан на нагрев вторичного теплообменника. В это время вода в трубах отопления не циркулирует. Первичный теплообменник нагревает вторичный, а вторичный, в свою очередь, отдает тепло ГВС. Нельзя нагревать сантехническую воду непосредственно над горелкой, она будет слишком горячей. Есть риск получить ожог, открыв кран.
• Когда кран на кухне или в душе перекрывают, система выполняет действия в обратном порядке: датчик фиксирует, что проток воды остановлен, плата переключает клапан обратно на нужды отопления.

Нет ничего страшного в такой работе котла. За час работы на нужды ГВС отопительная система почти не страдает. Температура воздуха в помещении падает всего на 1-2 градуса. Клапан не обслуживает одновременно отопительную систему и ГВС, потому что у него в приоритете заложено обслуживание сантехнических нужд, то есть ГВС.

Выявить сильные и слабые стороны оборудования помогают отзывы. Обзор того или иного производителя на форуме всегда честный. Поэтому на «народный рейтинг» стоит обращать внимание, как на дополнительную гарантию надежности и практичности.

Однозначного лидера выделить сложно. Многие пользователи выбирают немецкие котлы Vaillant, Viessmann, Wolf, Bosh. Владельцы отмечают их хорошую производительность, простое управление, стильный дизайн и минимум шума при работе.

Значительную долю на рынке занимает итальянский товар. Популярностью пользуются такие «итальянцы», как Ariston, Baxi, Ferroli, Nova Florida. Они обладают компактными размерами, стильным дизайном и приятной ценой в сравнении с европейскими аналогами. Техника хорошо адаптируется к российским реалиям (низкие температуры, некачественная вода), экономно расходует топливо. Она проста в управлении и оснащена автоматикой. На бюджетных моделях встречаются дополнительные функции, вплоть до системы самодиагностики. «Итальянцы» капризны в установке. Для работы нужен опытный специалист.

Среди европейских марок много положительных отзывов собрали чешские газовые котлы Mora Sirius, Proxima, Protherm. Популярность им обеспечило комфортное управление, высокая мощность и надежная автоматика.

Более дешевые, но не менее качественные изделия предоставляют азиатские производители: Navien, Daewoo, Kiturami. «Корейцев» и «японцев» полюбили за компактность и аккуратный внешний вид, мощность, стабильность и адаптивность к российским условиям.

Теплообменники с раздельным строением представляют собой систему из первичного и вторичного теплообменников. Первичный используется для нагрева теплоносителя в системе отопления. Вторичный отвечает за нагрев сантехнической воды.

Поскольку для контура отопления нужна более высокая температура, первичный теплообменник считается главным. Он расположен прямо над источником тепловой энергии – газовой горелкой.

Вторичный теплообменник, как правило, располагается после первичного. Нагревается не от тепла горелки, а от предшествующего теплообменника. Такое расположение удобно, экономично и эффективно, так как для сантехнических нужд не нужна вода максимально высокой температуры.

В качестве главного элемента используются изогнутые металлические трубы с оребрением из металлических пластин. В верхнем и нижнем углу по диагонали расположены два патрубка: для входа и выхода. Второстепенный теплообменник обычно более компактный. Представляет собой пластинчатую конструкцию небольшой ширины, длины и толщины. Патрубков здесь уже четыре, они расположены по углам верхней пластины. Такую конструкцию имеют радиаторно-решетчатые теплообменники. По ним эффективно распространяется тепло, но это не самый оптимальный вариант.

Другой вид теплообменников – с металлической «рубашкой», по которой проходят трубы с теплоносителем.

Плюсы раздельных теплообменников:

• Срок службы дольше, чем у совмещенных моделей. Это объясняется тем, что сечение труб больше и они реже засоряются.
• Элементы системы поддаются ремонту по отдельности. Нет необходимости менять весь теплообменник. Можно устранить локальную проблему и сэкономить временные и финансовые ресурсы.
• Комфортная температура воды в обоих контурах. В замкнутой системе отопления она высокая, а в сантехническом – приемлема для использования температуры. Нет риска получить ожог, открывая кран с горячей водой в душе или на кухне.
• Медленно образуется накипь внутри труб. Это происходит за счет того, что жидкость в обоих контурах постоянно циркулирует и не застаивается.

Недостатки:

• большие габариты в сравнении с котлами, у которых теплообменники битермического типа;
• в такой системе слабое место – трехходовой клапан.

Двухконтурные газовые котлы бытового назначения бывают с открытой и закрытой камерой сгорания. Устройства с открытой камерой основаны на естественной тяге. Кислород, необходимый для реакции горения, они всасывают из помещения. Продукты сгорания возвращаются обратно в помещение. Поэтому в комнате необходима мощная вентиляционная система. Она должна работать непрерывно, очищая воздух от загрязнений.

Даже хорошая вентиляция не всегда избавляет от угарных газов и нехватки воздуха в помещении. Чтобы дома не было душно, котлы с открытыми топками рекомендуется выносить в отдельные помещения. Такую топочную или котельную проще оборудовать в соответствии с требованиями техники безопасности. А в соответствии со строительными нормами на нее проще получить разрешение, ведь оборудование с открытой топкой устанавливать в жилых помещениях нельзя.

Котлы с закрытой камерой всасывают воздух с улицы. Туда же возвращаются продукты сгорания. Для этого котел оборудуется системой вентиляции и дымоудаления. Внутри вентиляционной системы непрерывно работает вентилятор. Это делает систему энергозависимой.

Преимущество устройств с закрытой топкой – в их компактности, высоком КПД, аккуратном внешнем виде и безопасности. Они не сжигают кислород из помещения, поэтому не возникает чувства духоты. Кроме того, воздух с улицы холоднее, чем продукты сгорания. Он охлаждает систему и повышает безопасность работы газового котла.

Внутри камеры находится горелка. В ней кислород взаимодействует с топливом, затем, на выходе из смесительного устройства, поджигается. Образуется устойчивое пламя. Приспособления для горения топлива различаются по типу используемого топлива. Кроме того, имеет значение способ взаимодействия топлива с кислородом, тип регулирования пламени, способ розжига готовой смеси: электрический и вручную.

Другая классификация – бытовые или промышленные горелки, не важна. В масштабах жилого дома или квартиры можно использовать только бытовые горелки. Остальные приспособления применяют только на промышленных объектах.

Типы нагревательных горелок различаются по нескольким параметрам.

По топливу:

• Жидкотопливные. Функционируют на сжиженном газе, бензине, керосине. Для стационарных моделей предпочтителен сжиженный газ. Остальные виды топлива-ликвида применяют в мобильных горелках.
• Твердотопливные. Нередко используются в коттеджах и загородных домах. Они актуальны, когда котел вмонтирован в декоративный корпус, имитирующий печь или камин. В качестве твердого топлива подходят дрова, уголь, пеллеты.
• Газотопливные. Как правило, это природные газы: пропан, метан, метил-бутан. Под природный газ «заточено» большинство двухконтурных котлов.
• Мультитопливные. Универсальные, но малораспространенные. Для функционирования им подходит несколько видов топлива одновременно.

По подаче кислорода:

• Инжекционные. Поступление катализатора происходит до подачи газа в камеру.
• Атмосферные. Идентичны по принципу работы с инжекционными, но объем кислорода, которым обогащается камера, меньше.
• Рекуперативные. Газ смешивается с кислородом в нагретом состоянии. Есть еще одна разновидность этого типа – регенеративные. В ней разогревается и газ, и кислород, а после они смешиваются.
• Диффузные. Газ смешивается с кислородом в процессе горения. Также существуют устройства с предварительным смешиванием, полным и частичным.
• Дутьевые (наддувные). Воздух поступает в камерный отсек порционно. Мгновенно смешивается с газом.

Рассмотрим самые распространенные типы горелок по способу подачи кислорода и функционированию.

Первый тип относится к традиционным. Они отличаются меньшей эффективностью, поскольку используют только теплоту сгорания газов. Конвекционные котлы устроены так, что в них не образуется конденсации. Для этого температура подающей и обратной линии различается незначительно – на 15-25 градусов.

Второй тип более современный. Его эффективность выше за счёт того, что на обогрев помещения работает не только теплота сгорания, но и пары конденсата. Энергия, которую устройство затратило на образование конденсата, тоже работает, а не улетает на улицу через вентиляционную систему.

Тип тяги бывает естественным и принудительным. Первым свойственна открытая камера сгорания, вторым – закрытая. По способу размещения выделяют настенные и напольные модели. По функциональным возможностям – одноконтурные и двухконтурные. Эта характеристика основная при выборе оборудования для автономной системы коммуникаций.

Одноконтурные котлы обеспечивают только отопление в помещении. Чтобы такой котёл нагревал ещё и воду для сантехнических нужд, требуется подключать к нему водонагреватель косвенного обогрева.

Функционал одноконтурного котла ограничен по нескольким причинам:

• Контур отопительной системы имеет замкнутый цикл. Это необходимо для экономичной и эффективной работы.
• Вода в системе слишком горячая для сантехнических нужд. Её температура близка к температуре кипения.
• Для бытовых нужд нужна проточная вода. Из-за того, что в ней много природных примесей, которые просачиваются через фильтр, внутри батарей отопления образуется накипь. Она снижает теплоотдачу и приводит к износу элементов системы.

Двухконтурный газовый котёл устроен иначе. За небольшим корпусом скрывается мини-котельная. Таким образом, двухконтурный котёл отличается от одноконтурного тем, что выполняет обе функции сразу. Он обеспечивает и тепло в доме, и нагревает воду для ГВС. Кроме того, он оснащён автоматикой, которая контролирует безопасность и эффективность работы этой мини-котельной.

Отличается котёл и от газовой колонки. Её основное назначение – подогрев воды. В то время как котел предназначен для отопления помещения, колонка не справится с отоплением из-за маленькой мощности.

• Вес. Самый тяжёлый из всех металлов. Он в два раза тяжелее стали и в три раза тяжелее меди. Эту особенность важно учитывать при проектировании расположения котла, так как изделие с чугунным теплообменником разместить на стене не получится. Всегда будет риск, что конструкция упадет.
• Маломощный котёл с чугунным «сердцем» не требует усиления фундамента, но быстрее изнашивается и менее эффективен. Для внушительного агрегата с большой мощностью необходимо усиливать фундамент под котёл.
• Цена. По стоимости котлы с чугунными теплообменниками находятся в низком ценовом сегменте. Это связано с доступностью материала и с тем, что такой теплообменник бывает только одного вида – с раздельным строением. А они по умолчанию дешевле битермических. Однако по сложности установки такой котел может обойтись дороже стального или медного.

• Прочность. Это звучит парадоксально, но при своей толщине и устойчивости к выгоранию чугунные теплообменники очень хрупкие. Их легко повредить при транспортировке, а также они боятся термического шока. То есть если на горячий чугунный теплообменник попадет холодная вода, он даст трещину.
• Монтаж. Устанавливать котел с чугунным теплообменником можно только на пол. Понадобится минимум две пары рук, чтобы перемещать тяжелое изделие с места на место. При монтаже важно соблюдать осторожность. Чугунные теплообменники не терпят конденсата и холодной воды, которые могут попасть на тепловые элементы через некачественную вентиляцию. Особенность чугунных теплообменников в том, что они разборные. В таком виде их удобнее монтировать и чинить.
• Срок службы. Этот показатель у чугуна максимально высокий – до 50 лет при условии бережной эксплуатации котла.

• Коррозия. Чугун хоть и слабо поддается химическим реакциям, тем не менее, подвержен и сухой, и влажной коррозии. Кроме того, с годами на нем накапливается накипь, которая снижает эффективность теплообмена.
• Теплоотдача. Чугун отлично справляется с задачей сообщения тепла от горелки к теплоносителю. Запуская работу котла, важно учитывать, что чугун нагревается и остывает очень медленно. После отключения системы он будет продолжать греть воду в трубах еще несколько часов.