Газовые котлы: классификация и выбор

Газовый котел является устройством, предназначенным для получения тепла путем сжигания газового топлива, в основном для обогрева жилья и производственных, нагрева воды для бытовых и иных нужд.

Топливом в таких устройствах служит, как ясно из названия, природный газ. Использоваться может метан или пропан-бутан. Для России, в большинстве случаев, применение газа в качестве топлива является оптимальным выбором. Газовое топливо при его относительной дешевизне и экономичности обладает такими достоинствами, как простота использования и возможность легко организовать автоматическую работу отопительной системы.

Для запуска котла, одновременно с поступлением природного газа к горелке включают пьезоэлектрическую или электронную систему розжига. В устаревших моделях от искры производится поджиг запальника, который не гасится при работе в режиме ожидания. При этом во избежание возможности взрыва, категорически не разрешается подача газа, когда запальник потушен. Пламя основной горелки разгорается от запальника, начинает нагрев теплоносителя в контуре котла до требуемой температуры. После нагрева теплоносителя и срабатывания термостата автоматика останавливает подачу газа к горелке. После остывания теплоносителя автоматика вновь открывает подачу газа, горелка зажигается и начинается очередной цикл подогрева.

Классифицировать газовые котлы условно можно по нескольким основным признакам.

Напольные котлы разделяются по материалу и исполнению. Стальные жаротрубные котлы отличаются высокой мощностью (несколько мВт), хорошим КПД. Сварной теплообменник жаротрубного котла имеет форму цилиндра и изготовлен из стальных труб, через которые идет циркуляция теплоносителя. Одновременно внутренняя часть этого цилиндра является камерой, где сгорает газо-воздушной смесь, подаваемая посредством особой дутьевой горелки. От типа горелки пошло и второе название таких котлов – «дутьевые».

Другой тип напольных котлов, чугунные котлы – это агрегаты с теплообменником (причем, секционного типа, как правило) из чугуна. В них устанавливаются как трубчатые, так и дутьевые газовые горелки. Они не отличаются такой большой мощностью как жаротрубные, максимум это несколько сот кВт. Такие ограничения по мощности обусловлены большим весом теплообменника. Зато, благодаря материалу изготовления, теплообменники из чугуна выделяются наибольшей надежностью и сроком службы. Недостатком же чугуна является его высокая хрупкость, что накладывает определенные ограничения на допустимые температурные режимы эксплуатации устройства. Для облегчения транспортировки и монтажа, тяжелые чугунные теплообменники часто поставляются разобранными на секции.

Настенные котлы крепятся непосредственно на стены отапливаемых помещений или же на особые крепежные рамы. Они отличаются небольшой мощность и компактностью. В этих котлах устанавливается трубчатая горелка, имеющая теплообменник из меди или стали. Основным преимуществом котлов настенного типа является значительная экономия места и присутствие в устройстве всех элементов обвязки, управляющего пульта.

Кроме этого, газовые котлы делят по их функционалу.

Так, одноконтурные котлы при обычной комплектации могут только обеспечивать отопление помещений. Когда нужен подогрев воды, для быта и хозяйственных нужд, его можно произвести только после установки дополнительного емкостного нагревателя, обеспечивающего косвенный нагрев.

Двухконтурные котлы изначально предназначались одновременно для отопления зданий, и подогрева воды. Вода контура ГВС подогревается в проточном теплообменике, пластинчатого или битермического коаксиального типа. Иногда применяется интегрированный водонагреватель косвенного типа водообогрева.

Простые газовые котлы, имеющие открытую камеру, в которой смонтирована атмосферная горелка, называют "котел с естественной тягой". Этот котел (или котельная) осуществляет забор воздуха из того помещения, где он находится. Продукты горения удаляются по трубе посредством естественной тяги. Установка подобных котлов производится только в помещениях, устроенных по специальным нормативам.

Иной, более сложный тип котлов - котлы с принудительной тягой. Такие котлы называют «наддувными», «турбо».

Забор воздуха в камеру горения в наддувных котлах производится прямо с улицы через узкие воздуховоды посредством вентилятора. Продукты горения также отводятся принудительно, через дымовую трубу. Эти котлы легко можно монтировать в любом помещении дома, квартиры, потому что для их размещения возможно в обычных помещениях.

Использование электронного розжига позволяет запускать котел при помощи автоматики, что уменьшает потребление газа (нет необходимости в постоянно горящем запальнике). Пьезорозжиг поджигает запальник камеры горения путем простого нажатия кнопки. Достоинством пьезорозжига является его автономность, независимости от электроснабжения. Такие модели котлов удобно использовать в местах, где испытывающих определенные проблемы с постоянным электроснабжением.

В конвекционных (обычных) котлах для подогрева теплоносителя используют только низшую теплоту горения. При проектировании систем отопления с применением конвекционных котлов основное внимание уделяется предотвращение конденсации паров воды и содержащихся в них химических веществ на стенах топки, дымоходы и теплообменника. Поэтому разность температур подающей трубы и обратки должна быть не слишком большой. В такой отопительной системе предпочтительно использовать радиаторы, а температуры подачи и обратки должны быть близки к 80 и 60 °C соответственно. Такие условия предотвращают появления конденсата, который начинает появляться при температурах ниже 57 °C. Для увеличения температуры обратки может применяться четырехходовой смеситель, через который теплоноситель подающей линии частично попадает обратную линию отопительного контура.

Более современные конденсационные котлы используют уже высшую теплоту сгорания, что достигается путем конденсации выходящих из камеры продуктов горения непосредственно на стенках экономайзера. С целью улучшения процесса конденсации температура подачи и обратки должна быть максимально близкой к точке росы. Такие котлы идеально использовать при устройстве системы обогрева помещений «теплый пол».

Выбор котла производят исходя из необходимой мощности, которая вычисляется от характеристик отапливаемых помещений. Следует учесть площадь и тип остекления, толщину, материал стен, площадь, высоту помещений, материалы пола, потолка, наличие подвальных помещений. Важно учесть и расположение помещения в строении, (для отопления угловых помещений необходима большая мощность котла). Учитывается климат региона, средняя температура в отопительном сезоне, а также требуемая расчетная температура воздуха.

В России газ является удобным и дешевым топливом, благодаря чему газовые котлы сегодня наиболее популярны для применения в отоплении жилых домов и квартир, производственных помещений.