Газовые котлы для отопления дома: расчет необходимой мощности

Схема действия двухконтурного котла

Правила расчета мощности оборудования

Принципы выбора двухконтурного котла. Особенности установки

Котлы газовые для отопления дома настенные двухконтурные

О преимуществах настенных газовых котлов

Далеко не в каждом частном доме есть возможность выделения отдельного помещения под котельную, хотя это и очень рекомендуется в целях безопасности. Производители давно задумывались о небольших и настенных газовых котлах, и они стали появляться примерно в середине XX века. Пионерами в их разработке и производстве явились ведущие компании из Европы. В этой части света одна плотность населения одна из самых высоких на планете, что отражается на размерах среднестатистических частных домов – обычно они небольшие или средние. Дом, общей площадью 200 м² и более уже считается там большим, а средние показатели находятся в диапазоне от 75 м² до 150 м². Для целей отопления таких домов вполне подойдут котлы мощностью от 8 кВт до 20 кВт, а они имеют небольшие габариты. Широкое внедрение систем двухтрубных закрытых систем отопления, да и еще с принудительной циркуляцией, позволило сильно уменьшить объем теплообменника и камеры сгорания, что также сказалось на размерах котлов – они стали еще компактнее.

Потом пришла еще идея «упрятать» в котел циркуляционный насос, различные датчики, клапаны, расширительный бак и автоматику. И это получилось без ущерба для габаритов. Но и на этом не остановились, так как появилась еще идея встроить в котел и блок приготовления горячей воды. И это тоже с успехом было воплощено. В итоге в распоряжении человека появились настенные газовые котлы для отопления и горячего водоснабжения.

В настоящее время практически все известные мировые производители газового оборудования занимаются в том числе и настенными двухконтурными котлами. И, несмотря на обилие брендов и моделей, все они имеют в целом сходную конструкцию, которую подробно мы рассмотрим ниже. Мало того, кроме высокотехнологичной «начинки», производители еще и задумываются о дизайне, чтобы котел не только не нарушал интерьер, но и в некоторых случаях мог быть его украшением. В мире известны таланты итальянцев и французов, которые из любого, даже самого строгого технического прибора еще и сделают арт-объект, которым будут восхищаться люди с высоким художественным вкусом. А если спрятать все подводимые трубы, то иногда нельзя будет догадаться, что висящая на стене красивая «коробка» отапливает дом и готовит горячую воду.

Настенный газовый котел прекрасно вписывается в современный интерьер

Преимуществ у настенных газовых котлов много и о них мы обязательно упомянем:

  • Настенные двухконтурные газовые котлы, по сути, являются мини-котельными, где смонтировано все оборудование и для отопления, и для приготовления горячей воды. Для большинства случаев этого достаточно и ничего дополнительно приобретать не надо.
  • Для настенных газовых котлов не надо выделять отдельное нежилое помещение – котельную, к которой предъявляется внушительный набор требований.
  • Для настенных газовых котлов с закрытой камерой сгорания не нужен отдельный вертикальный дымоход. Приток наружного воздуха для сгорания газа и выход продуктов сгорания обеспечивают через коаксиальный дымоход, который выводят на улицу через ближайшую к котлу стену.

Выход коаксиального дымохода на улице нисколько не портит экстерьер дома

Компактные размеры позволяют без ущерба для площади размещать котел в удобном месте. И также это позволяет скрывать его в шкафах и нишах, что нисколько не сказывается на его работоспособности.

Этот «малыш», уютно спрятавшийся в шкафчике, отапливает большой дом и выдает 12 литров горячей воды в минуту

  • Современные газовые настенные газовые котлы имеют очень «продвинутую» автоматику, позволяющую поддерживать в помещении постоянную температуру независимо от погоды на улице. А также и приготовление горячей воды идет именно с заданной температурой вне зависимости от напора.
  • Настенные двухконтурные котлы имеют высокий КПД, они очень экономичны, как в потреблении газа, так и в электроэнергии.
  • Настенные котлы не создают большого шума. В соседних помещениях их неслышно даже при работе на полной мощности.
  • Настенные котлы имеют вполне приемлемую цену и длительный срок службы. Сервисное обслуживание и ремонт доступны в любом регионе.

Конечно, котлы газовые для отопления дома настенные двухконтурные имеют и недостатки. Но предлагаем читателям вначале ознакомиться с устройством и принципами работы, а уже потом немного «поругать» эти замечательные отопительные приборы.

Популярные модели двухконтурных котлов

Классификация по месту установки

Подбор места для отопительной техники

Газовый прибор в частном доме: требования и основные этапы установки

Какой запас мощности должен быть

Мощность для подбора источника отопления с бойлером косвенного нагрева при одновременной работе отопления и ГВС определяется по формуле:

М к= (Мо+Мгвс)*Кз,

где:

  • Мк-комбинированная мощность, кВТ;
  • Мо — мощность источника, достаточная для обеспечения отопительной нагрузки дома, кВт;
  • Мгвс — мощность источника нужная для компенсации нагрузки на горячее водоснабжение, кВт;
  • Кз — коэффициент запаса.

В случае поочередного функционирования систем отопления и ГВС:

Мк= Мгвс *Кз
Очень важно! Рассчитывая производительность оборудования по отоплению и ГВС, необходимо учитывать, чтобы мощность БКН никак не превышала аналогичный показатель в котле. По этой причине его необходимо выбирать такой теплопроизводительности в кВт, чтобы он мог с запасом покрыть нагрузку и отопления, и ГВС.
Резерв производительности подсчитывается в зависимости от конструкции нагревательного оборудования

Для одноконтурных модификаций, запас составляет — 20.0%;
для двухконтурных — 20.0%+20.0%.

Для вышенаведенных примеров теплопроизводительность котла, будет равна.

При одновременной работе систем отопления и ГВС:

Мо = 24 кВт.
Мгвс= 24 кВт.
Кз= 1.4.

Мк= (24+24)* 1.4= 67.2 кВт.

При поочередной работе систем отопления и ГВС:

Мк=24*1.4= 33.6 кВт.

Таким образом выполнить исходный расчет мощности газового источника тепловой энергии не является трудным процессом. Его, возможно, применять для предварительного подбора бойлерного оборудования.
В случае, если же абоненту не хватает ориентировочного расчета эффективности газовых котлов, и необходимо, чтобы теплопотери строения, нагрузка по ГВС и производительность котла были определены более точно, потребуется обратиться к квалифицированным специалистам, чтобы выполнить комплексный проект теплоснабжения дома с разработкой схемы и выбором оборудования.

Как устроен газовый котел

Как получить разрешение

Как производить расчет мощности различных типов котлов

Порядок обустройства системы газового отопления в частном доме

Газовое отопление: виды снабжения

Чем нужно руководствоваться

На вопрос, как выбрать котел отопления, очень часто отвечают, что основной критерий – это доступность того или иного топлива. В данном контексте выделим несколько видов котлов.

Газовые котлы

Газовые котлы являются самыми распространенными видами отопительного оборудования. Это обусловлено тем, что топливо для таких котлов стоит не очень дорого, оно доступно для широкого круга потребителей. Какие бывают котлы отопления на газу? Они отличаются друг от друга в зависимости от того, какой тип горелки – атмосферная или надувная. В первом случае отработанный газ идет через дымоход, а во втором – все продукты сгорания уходят через специальную трубу при помощи вентилятора. Конечно, второй вариант исполнения будет немного дороже, однако именно он не будет требовать отвода дыма.

Настенный газовый котел

Что касается способа размещения котлов, то выбор котла отопления предполагает наличие напольных и настенных моделей. Какой котел отопления лучше в данном случае – ответа нет. Ведь все будет зависеть от того, какие цели вы преследуете. Если, кроме отопления, вам нужно будет проводить горячую воду, то можно поставить настенные современные котлы отопления. Так вам не нужно будет ставить еще и бойлер для нагрева воды, а это – экономия финансов. Также в случае с настенными моделями можно выводить продукты сгорания прямо на улицу. А небольшие размеры таких приборов позволят идеально вписать их в интерьер.

Недостаток настенных моделей – это их зависимость от электрической энергии.

Электрические котлы

Далее рассмотрим электрические котлы отопления. Если в вашей местности нет газа, проходящего магистралью, электрический котел сможет вас спасти. Такие разновидности котлов отопления – небольшие по размерам, поэтому они могут использоваться в небольших домах, а также в коттеджах от 100 кв.м площадью. Все продукты горения будут безвредными с экологической точки зрения. А монтаж такого котла не потребует специальных умений. Стоит отметить, что электрические котлы не очень распространены. Ведь топливо дорогое, а цены на него растут и растут. Если вы спрашиваете, какие котлы для отопления лучше с точки зрения экономии, то это – не вариант в данном случае. Очень часто электрические котлы служат в качестве запасных приборов для отопления.

Котлы на твердом топливе

Теперь пришло время рассмотреть, какие есть котлы отопления на твердом топливе. Такие котлы считаются наиболее древними, такая система используется для отопления помещений уже давным-давно. И причина этому простая – топливо для таких устройств доступно, в его качестве могут быть дрова, кокс, торф, уголь и т.д. Единственный недостаток – это то, что такие котлы не способны работать в автономном режиме.

Газогенераторный твердотопливный котел

Модификация таких котлов – это газогенераторные приборы. Отличается такой котел тем, что можно управлять процессом горения, а производительность регулируют в пределах 30-100 процентов. Когда вы думаете, как подобрать котел отопления, следует знать, что топливо, которое используют такие котлы, – это дрова, влажность их не должна быть меньше 30%. Газогенераторные котлы зависят от подачи электрической энергии. Но они имеют и преимущества в сравнении с твердотопливными. У них высокий КПД, который в два раза выше твердотопливных приборов. А с точки зрения загрязнения окружающей среды они экологичные, так как продукты горения не попадут в дымоотвод, а будут служить для того чтобы образовывался газ.

Рейтинг котлов отопления показывает, что одноконтурные газогенераторные котлы нельзя применять для подогревания воды. А если рассматривать автоматизацию, то она велика. Часто можно найти программаторы на таких приборах – они регулируют температуру носителя тепла и подают сигналы, если есть аварийная опасность.

Газогенераторные котлы в частном доме – это дорогостоящее удовольствие. Ведь стоимость котла отопления высокая.

Жидкотопливные котлы

Теперь рассмотрим котлы на жидком топливе. В качестве рабочего ресурса такие приборы используют дизельное топливо. Для эксплуатации таких котлов нужны будут дополнительные комплектующие – емкости для топлива и помещение специально для котла. Если вы думаете, какой котел выбрать для отопления, то отметим, что жидкотопливные котлы имеют очень дорогую горелку, которая порой может стоить как газовый котел с атмосферной горелкой. Но такой прибор имеет разные ступени мощности, именно поэтому с экономической точки зрения его использовать выгодно.

Кроме солярки, жидкотопливные котлы могут применять также и газ. Для этого служат сменные горелки или специальные горелки, которые способны работать на двух типах топлива.

Жидкотопливный котел

Общая информация

Компоненты системы

Конструкционные особенности агрегата

Бытовой газовый прибор состоит из корпуса, двух коммуникационных контуров, встроенной горелки, теплообменника, расширительного бачка, узла отвода продуктов горения, газового клапана и контролирующего блока.

Основной контур соединяется с общей греющей системой в замкнутую цепь. При активном функционировании агрегата в режиме обогрева теплоноситель циркулирует по трубам первого контура, а в систему коммуникаций горячего водоснабжения (ГВС) не попадает, так как путь туда преграждает специальный клапан.


Монтируя оборудование с двумя контурными элементами, нужно обязательно помнить, что длина коммуникационной трубы, соединяющая котел с самой дальней точкой водозабора, не должна превышать 7 метров. Иначе минеральные элементы, отложившиеся в виде накипи в области теплообменника, начнут препятствовать движению рабочей жидкости и продуктивность водонагревателя существенно снизится

Когда пользователь поворачивает на кухне или в ванной комнате горячий кран, клапан активируется, перекрывает вход в отопительные трубы и направляет носитель тепла в контур ГВС для прогрева находящейся в теплообменнике воды.

Оттуда жидкость попадает в кран и используется по прямому назначению. Когда надобность в горячей воде отпадает и кран закрывается, происходит обратное переключение и клапан снова перенаправляет теплоноситель в отопительный контур.

Характеристики автономной системы отопления

Устройство двухконтурных котлов

Устройство газового котла состоит из нескольких деталей. Так, разные котлы с одинаковой скоростью могут отопить маленькое или большое помещение. Различаются еще по энергопотреблению. Из чего состоит котел и для чего нужны его составляющие будет подробно описано ниже.

Летом с ним не будет проблем. Один из контуров можно отключить в любой момент, чтобы он не работал в тот период времени, когда это не нужно. Подключение не особо отличается от одноконтурного. Различие в том, что нужно подключить трехходовой клапан вместо двух- и одноходового.

Автоматика

Автоматика, помимо энергосберегающих функций имеет ряд положительных характеристик:

  • отсутствие перегрева;
  • увеличение срока службы;
  • уменьшение шанса взрыва газа;
  • экономия электричества;
  • автоматизация работы агрегата;
  • краткий цикл работы;
  • отключение в случае непредвиденных ситуаций.

Горелка

Горелка является основой для нагревания воды. Она сжигает топливо и тем самым генерирует тепло

При выборе горелки для двухконтурного газового котла обращают внимание на следующие характеристики:

  • КПД — насколько эффективно сжигается газ;
  • низкая токсичность;
  • работоспособность датчика тепла;
  • бесшумность работы.

Коаксиальный дымоход

Дымоход необходим для выведения продуктов горения, в основном углекислого газа из котла. Плохая работа дымохода может привести к накоплению отходов в доме и к отравлению угарным газом.

Коаксиальный дымоход — это две трубы разного диаметра, находящиеся одна в другой. Пока одна труба с помощью специальных вентилятором вытягивает продукты горения, другая с помощью того же вентилятора втягивает воздух в необходимом количестве, чтобы происходило горение. Вывод такого дымохода может быть прямо в стене и занимать мало места. Такой дымоход исключает попадание продуктов горения в помещение, а также использует кислород исключительно за пределами здания.

Теплообменник

Теплообменник — это тот самый механизм, с помощью которого идет нагревание водяной отопительной системы. Несмотря на то, что тепло излучается именно горелкой, принцип действия направлен на сохранение и отдачу тепла во внешний ресурс. Грубо говоря, это механизма нагревания и сохранения тепла, высвобождаемого горением.

Циркулярный насос

Предназначен для равномерной передачи тепла. Чтобы было более понятно, в обычных системах отопления у источника тепла температура в комнате больше выше. Т. е в дальней комнате от котла должно быть холоднее, чем в прилегающих к нему. Этот насос гонит тепло в самые дальние участки, чтобы при его возвращении ушло меньше времени для нагрева и нового запуска по трубам.

Расширительный бак

Это дополнительное устройство для котла было выявлено и сконструировано с учетом физических свойств нагретых тел. Бак предусмотрен как увеличенная емкость для воды, а точнее ее нагрева. Каждое физическое тело при нагревании увеличивается, и, чтобы трубы не взорвались при большем объеме поступаемой энергии, был придуман отдельный резервуар для воды.

Недостатки

Схема подключения агрегата

Требования к помещению и воздухообмену

Правила установки оборудования

Как лучше подключить газовый котел — выбор схемы

Где получить необходимые документы

Какие бывают котлы для индивидуального отопления

На что обращать внимание при выборе

Схема отопления

Подключение двухконтурного котла одновременно с бойлером

Разновидности моделей котлов

Котлы можно разделить на два типа в зависимости от целей применения:

  • Одноконтурные – используются только для обогрева;
  • Двухконтурные – применяются для отопления, а также в системах горячего водоснабжения.

Агрегаты с одним контуром имеют простое строение, состоят из горелки и единственного теплообменника.


Одноконтурный настенный газовый котелИсточник ideahome.pp.ua

В двухконтурных системах в первую очередь обеспечивается функция подогрева воды. При использовании горячего водоснабжения обогрев автоматически отключается на время использования горячей воды, чтобы система не перегружалась. Преимуществом двухконтурной системы является её компактность. Такой обогревательный комплекс занимает гораздо меньше места, чем если бы системы обеспечения горячей водой и отопительная применялись по отдельности.

Часто разделяют модели котлов по способу размещения.

Устанавливать котлы в зависимости от их типа можно по-разному. Можно подобрать модель с настенным креплением или устанавливаемую на пол. Всё зависит от предпочтений хозяина дома, вместимости и функциональности помещения, в котором будет располагаться котёл. На способ установки котла влияет также и его мощность. К примеру, напольные котлы обладают большей мощностью по сравнению с настенными моделями.

Помимо принципиальных различий по целям применения и способам размещения газовые котлы отличаются еще и по способам управления. Существуют модели с электронным и механическим управлением. Электронные системы могут работать только в домах с постоянным доступом к электросети.


Двухконтурный газовый котел с бойлером косвенного нагреваИсточник norogum.am

Зачем необходим точный расчёт мощности газового котла

Монтаж напольного прибора

Если двухконтурный теплогенератор требует электропитания, то и подключается он аналогично настенному «коллеге». У энергонезависимого прибора имеется встроенный змеевик из меди или нержавеющей стали для нагрева воды. В комплектации к такому оборудованию кроме горелки, автоматики и теплообменника ничего не поставляется.

  • группа безопасности, предохранительный клапан которой рассчитан на рабочее давление котла (данные есть в паспорте);
  • расширительный бачок объемом в 10% от общего количества теплоносителя;
  • циркуляционный насос.

Группа безопасности всегда устанавливается на подающий трубопровод рядом с отопительным прибором, чтобы защитить самую дорогостоящую часть системы от разрушения при резком скачке давления.

Расстояние от котла до устройства должно быть не более 50 см. На участке трубы между отопителем и элементом нельзя устанавливать краны, тройники, магистраль оставляется чистой

Если напольный прибор подключается к самотечной системе, монтируется только расширительный бак открытого типа с переливом. Насос и группа безопасности из схемы исключаются.

В этой ситуации нужны трубы с диаметром 40 мм и более, которые прокладываются под уклоном в 5 мм на каждый погонный метр магистрали. Теплогенератор остается в низшей точке, бак размещается в высшей.

Если подключается электричество, допустима организация принудительной циркуляции при помощи насоса. В этом случае его монтаж осуществляется через байпас

Большинство современных систем включает циркуляционный насос, что эффективно, но зависимо от электроэнергии. При отключении света отопление и нагрев воды отключаются. Разумно организовать альтернативный естественный метод циркуляции для форс-мажоров.

Как работает двухконтурный котел

Одинаковый способ нагрева воды делает это по-разному. Как бойлеры разной мощности нагревают определенный объем воды за разное время, так и разнообразные виды котлов подогревают проточную воду, отапливают помещение и выделяют угарный газ по-разному.

С битермическим теплообменником

Битермический теплообменник схож по своей структуре с коаксиальным дымоходом. Для такой конструкции не требуется трехходовой клапан. Явным плюсом такой схемы является не только ее экономичность, но и малогабаритность.

Важно! Есть огромный минус в поступаемой воде, так как двухходовой клапан имеет больше шансов быть закупорен при взаимодействии с водой, содержащей много соли. Т

е., если вода очень сильно хлорируется, шанс ее закупорки и выхода из системы намного выше, чем при трехходовой. Хотя, грубо говоря, это просто отсрочка времени, так как необходимо периодически тщательно прочищать трубы, желательно 1 раз в полгода.

С проточным нагревателем

Проточный нагреватель — перманентное нагревание воды в период пользования. Чтобы получить теплую воду из крана, необходимо подождать несколько секунд, пока холодная вода стечет. Время такая схема не экономит, зато экономия газа при этом колоссальная.

Обратите внимание! Вода в такой системе водоснабжения нагревается только тогда, когда она нужна для этого

С проточным нагревателем и штатным бойлером

Проточный нагреватель и бойлер — это уникальный тандем. Один предназначен для экономии энергии и нагревания воды в нужный момент, другой нагревает воду постоянно. Такая система годится только в том случае, когда горячая вода требуется постоянно. У нее мало плюсов, да тем перекрывают существенные финансовые расходы.

Принцип подключения двухконтурного котла

На схеме выше условно показан сам котел (поз. 1) и подведенная к нему линия энергоснабжения (поз. 2) – газовая магистраль или же силовой кабель, если речь идет об электрическом агрегате.

Один замкнутый в котле конур работает исключительно на систему отопления – из агрегата выходит труба подачи разогретого теплоносителя (поз. 3), который отправляется на приборы теплообмена – радиаторы, конвекторы, теплые полы, полотенцесушители и т.п. Поделившись своим энергетическим потенциалом, теплоноситель возвращается в котел по трубе обратки (поз. 4).

Второй контур – это обеспечение горячей водой для бытовых надобностей. Этот конур постоянно подпитывается, то есть котел подключен трубой (поз. 5) к холодному водопроводу. На выходе же труба (поз. 6), по которой разогретая вода передается на точки водопотребления.

Контуры могут быть в очень тесной компоновочной взаимосвязи, но нигде не пересекаются своим «содержимым». То есть теплоноситель в системе отопления и вода в водопроводной системе не смешиваются, и могут даже представлять совершенно разные с точки зрения химии субстанции.

Схема работы котла только в режиме отопления

Желтая стрелка показывает поток газа к газовой горелке (поз. 1), над которой располагается первичный теплообменник (поз. 3). Циркуляционный насос (поз. 5) обеспечивает движение теплоносителя по трубам от обратки контура отопления через теплообменник — к трубе подачи и обратно в контур (синие стрелки с переходом в красные). Движение теплоносителя через вторичный (поз. 4) теплообменник не происходит. Так называемый «клапан приоритета» —- электромеханическое клапанное устройство или трёхходовой кран с сервоприводом (поз. 7), перекрывает «малый круг», открывая «большой», то есть через контур отопления со всеми его радиаторами, теплыми полами, конвекторами и т.п..

На схеме, помимо упомянутых узлов, обозначены цифрами и другие важные части конструкции котла: это группа безопасности (поз. 9), которая обычно включает манометр, предохранительный клапан и автоматический воздух отводчик, и расширительный бак (поз. 8). К слову, эти элементы хоть и обязательны для любой закрытой системы отопления, но могут конструктивно и не входить в устройство котла. То есть часто они просто приобретаются отдельно и «врезаются» в общую систему.

Изменения, происходящие при пуске горячей воды

Если отрыли кран горячей воды, то по трубе началось перемещение воды (голубые стрелки), на что сразу реагирует турбина датчика потока (поз. 6). Сигнал этого датчика обрабатывается блоком управления, откуда на трехходовой кран (поз. 7) передаётся команда на смену положения клапанов. Теперь открыт «малый» круг и «закрыт» большой, то есть теплоноситель устремляется через вторичный теплообменник (поз. 4). Там происходит отбор тепла у теплоносителя и передача его горячей воде, уходящей к открытой точке потребления. Циркуляция теплоносителя в системе отопления на это время приостанавливается.

Выводы и полезное видео по теме

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий