Бытовые газовые котлы отопления: отопительные котлы на природном газе, напольные, двухконтурные

Газовый котёл — основной элемент автономной отопительной системы

Автономная бытовая система водяного отопления на основе газового котла состоит из следующих основных частей:

нагревательный котёл с насосом;
система автоматики;
система вентиляции;
трубная разводка теплоносителя;
радиаторы.

Главным элементом системы отопления является газовый котёл, обеспечивающий подогрев и циркуляцию теплоносителя. Рассмотрим этот агрегат подробнее.

Назначение и функции газовых водонагревательных котлов

Основная задача газовых котлов — обогрев внутренних помещений и обеспечение СГВ (системы горячего водоснабжения). Бытовые автономные котлы, газовые теплогенераторы используют в качестве топлива природный газ, подведённый к автономной системе отопления жилья из центральной магистрали. Использование газовых нагревательных котлов для бытовой системы отопления и СГВ обусловлено их следующими характеристиками:

компактность;
градация по производительности (мощности);
относительная простота монтажа;
экономичность;
эффективность;
удобство эксплуатации благодаря высокой степени автоматизации.

Идентичное промышленное оборудование отличается от бытового мощностью, габаритами и технической оснащённостью, поэтому эксплуатация газовых котлов промышленного предназначения требует от обслуживающего персонала профессионализма и постоянного мониторинга процесса работы агрегата.

Использование газовых котлов в быту должно быть безопасным, поэтому управление и обслуживание этих агрегатов должно быть простым и не требовать от потребителя наличия специальных навыков. Современные модели газовых котлов благодаря использованию при их производстве специальных технологий полностью отвечают предъявляемым требованиям.

Современные отопительные котлы, в отличие от устаревших моделей, имеют КПД, близкий к 90%. Кроме обогрева внутренних помещений, современная бытовая газо-нагревательная техника последнего способна в автоматическом режиме обеспечить работу системы горячего водоснабжения жилья.

Котлы современных моделей оптимально автоматизированы, степень автоматизации зависит от назначения агрегата и класса исполнения. Потребительский рынок водонагревательных приборов представлен бытовой техникой самых различных видов и типов. В распоряжении покупателей множество разнообразных моделей, начиная с мощных бытовых котлов напольного типа для отопления частных домов большой площади и заканчивая компактными настенными агрегатами для городских квартир. Для каждого вида жилья и условий эксплуатации можно подобрать котел соответствующего типа — одноконтурный или двухконтурный газовый котел, агрегат с открытой топкой или с камерой сгорания закрытого типа, котлы с чугунными или биметаллическими теплообменниками.

Это интересно: Электрический и твердотопливный котел в системе отопления — разъясняем по пунктам

Как выбрать газовый котел для отопления частного дома

Чтобы приобрести лучший газовый котел для отопления частного дома, нужно учесть несколько важных критериев. Выбор подходящего устройства зависит от общей площади отапливаемого помещения, необходимости подогрева горячей воды и количества ее потребителей, наличия дымохода и давления в газопроводе. Дополнительно нужно учесть наличие утеплителя на стенах

Просмотрите интернет-каталоги с фото примите во внимание следующие советы:

Настенный или напольный газовый котел. Выбор оборудования для отопления частного дома нужно начинать с подбора места для его установки. Если у вас есть место для отдельной котельной, то можете выбрать напольное устройство, в противном случае ограничьтесь настенной модификацией. Напольный котел часто производится на основе надежного чугунного теплообменника – такая модель имеет солидный запас надежности, она неприхотлива и не вызывает проблем в эксплуатации. Напольное оборудование для частных домов имеет высокую мощность. Настенный аналог компактный – он идеален для обогрева небольшого объекта. Одноконтурное или двухконтурное оборудование. Для обогрева частного дома широко применяется оборудование с одним контуром. Оно отличается очень простым устройством – в нем имеется грелка и один теплообменник. Двухконтурная модификация сочетает в себе котел и газовый проточный водонагреватель. Ее устройство более сложное, но при этом она более функциональная и простая в монтаже. С естественной вентиляцией или принудительной. В первом случае вытяжка проходит через дымоходы, имеющиеся в доме, во втором – у агрегата имеются встроенные вентиляторы, которые удаляют отработанные газы из котла и выводят их наружу

С открытой или закрытой камерой сгорания Чтобы выбор газового котла для частного дома был оптимальным, обратите внимание и на тип камеры сгорания. Модель с открытой камерой часто называется «атмосферной», т.к воздух к горелкам поступает самотеком прямо из помещения

Продукты сгорания удаляются через дымоход с естественной тягой. Такой вариант отличается простой конструкцией и низким уровнем шума. Турбированный газовый котел для отопления частных домов имеет закрытую камеру сгорания и вентиляторы для удаления дыма и забора воздуха. Для его эксплуатации требуется электричество. Он отличается сложной конструкцией и высоким уровнем шума. Материал теплообменника. Этот элемент бывает чугунным или стальным. Первый вариант более долговечен, т.к. не подвержен коррозии, но более хрупкий. В новых моделях используют серый чугун, который делает их более прочными и менее хрупкими. Теплообменник из стали легче, но он подвержен коррозии. Наддувная или атмосферная горелка. Первая установка отличается высоким КПД, хорошей мощностью, но стоит дорого. Второй вариант более доступный в плане стоимости, но маломощный. Наддувную горелку нужно покупать отдельно, а атмосферная входит в комплектацию газового котла. Конвекционная или конденсационная модель. Газовые котлы для обогрева частного дома часто строятся по конвекционной схеме. Горелка в этом случае генерирует тепловую энергию, а теплообменник забирает полученное тепло, которое отправляется в систему – его остатки уходят наружу. КПД таких устройств составляет 90-93%. У конденсационных агрегатов он несколько выше. Схема их работы такая: в отопительную систему забирается практически все генерируемое тепло, в результате чего появляется конденсат, который отправляет в дренаж. Пьезорозжиг или электрический розжиг горелки. В первом случае процесс розжига ручной, во втором – автоматический. Оцените безопасность эксплуатации. Многие современные газовые отопительные котлы оснащаются датчиками, контролирующими работу агрегата на всех этапах – от подачи воды и газа до вывода отработанных газов наружу. Они способны блокировать систему отопления, если неожиданно отключилось электричество или блокировать котел, если температура превысила установленную норму

Для таких датчиков важно постоянное наличие электроэнергии. Есть напольные установки, датчики которых функционируют в механическом режиме, независимо от электроснабжения

Рассчитайте мощность

Для обогрева 10 м2 жилой площади в отечественном климате нужно около 1 кВт тепловой энергии. В дальневосточных и северных регионах этот показатель увеличивается до 1,2-1,5 кВт, в южных – он составляет от 0,8 кВт. Не забудьте про запас, который необходим на случай излишне холодных зим и наличия тепловых потерь. Он, как правило, составляет 10-20%.

Как выбрать газовый котел для отопления Смотреть видео

Как выбрать газовый котел Настенный газовый котел или напольный газовый котел Какой котел лучше Смотреть видео

Выбор теплоносителя

Обычно используют два варианта:

вода. Специалисты рекомендуют заливать дистиллированную воду, если объем системы это позволяет. Этот метод позволяет избежать образования известковых отложений, но от замерзания труб в зимнее время он не защитит;
этиленгликоль (антифриз). Это жидкость, не замерзающая при остановках циркуляции. Содержит набор антикоррозийных присадок, не образует накипи, не оказывает разрушающего воздействия на полимеры, резину, пластик.

Для систем, которые приходится часто сливать, лучшим и экономичным выбором будет вода. Использование антифриза рекомендовано для отопительных контуров, эксплуатация которых происходит в сложных условиях.

Требования к помещению для установки газового котла в частном доме

В соответствии с нормативами СНиП 42-01 и МДС 41.2-2000, помещение, в котором устанавливается газовый котел, должно соответствовать таким минимальным параметрам:

площадь помещения – более 4 квадратных метров;
высота потолка – не менее 2,5 м;
объем помещения – не менее 15 м3 (при размещении на кухне существуют отличия, описанные ниже);
наличие двери с шириной дверного проема не менее 800 мм, согласно пожарной безопасности дверь должна открываться наружу;
наличие под дверью зазора не менее 20 мм;
наличие естественного освещения (через окно) из расчета 0,03 м2 площади остекления на каждый 1 м3 объема помещения (например, для комнаты объемом 15 м3 площадь остекления – 0,03*15 = 0,45 м2);
наличие в котельной вентиляции из расчета – вытяжка в объеме 3-х кратного воздухообмена в час, приток воздуха – объем вытяжки + воздух необходимый для сгорания газа (если котел с открытой камерой сгорания. При наличии закрытой камеры сгорания воздух для горения забирается не с помещения, а через коаксиальный дымоход);
стены, ограждающие помещение от соседних, должны иметь предел огнестойкости не менее 0,75 ч (REI 45) или быть покрыты конструкцией с таким же пределом огнестойкости, предел распространения огня должен быть равен нулю (негорючие материалы);
пол в помещении – горизонтально ровный, из негорючего материала.

Актуальные нормы для установки котла на кухне

Согласно МДС 41.2-2000 на кухне разрешается устанавливать котлы мощностью до 60 кВт. Работники газовой службы часто могут ссылаться на другие нормативы, где указана максимальная допустимая мощность 35 кВт, поэтому перед установкой котла мощностью 35÷60 кВт проконсультируйтесь с местной газовой службой. Учитывается только мощность отопительного оборудования, другие газовые приборы в расчет не берутся.
В остальном, помимо вышеперечисленных требований к отдельному помещению, при размещении на кухне существуют некоторые отличия:

минимальный объем помещения – не менее 15 м3 + 0,2 м3 на каждый 1 кВт мощности котлоагрегата (например, при установки котла мощностью 24 кВт объем помещения равен 15+0,2*24 = 19,8 м3);
окно должно быть открываемым или оснащаться форточкой;
наличие необходимого для притока воздуха зазора в нижней части двери сечением не менее 0,025 м2 (Сечение = Ширина*Высоту).

Правильная организация пристройки под котельную

Если выделить отдельное помещение под котельную невозможно, а устанавливать котел на кухне не хочется, котельную просто пристраивают к внешней стене дома. Также пристройки актуальны в деревянных домах, когда после обеспечения стен огнеупорной конструкцией, размеры комнаты не будут соответствовать минимальным нормам. К пристройке применяются те же требования, что и для стандартных помещений под котельную, но с некоторыми дополнениями:

- пристройка должна быть официально оформлена, без регистрации газовая служба попросту не допустит подключения;
- пристраивается котельная к глухой стене, на расстоянии не менее 1 метра до ближайших окон и дверей;
- стены пристройки не должны быть связаны со стеной дома;
- стены пристройки и стена самого дома должны соответствовать пределу огнестойкости не менее 0,75 ч (REI 45).

Газовые котлы отопления: самая подробная инструкция по выборуЧек-лист по критериям выбора, рейтинг моделей в 2021 году

Какой теплообменник лучше — из стали или чугуна?

Теплообменник — это основной элемент в конструкции отопительного устройства. И здесь при решении вопроса, какой лучше, мнения разделяются.

Чугунные конструкции

Чугунный теплообменник Чугун по своей долговечности более выгоден по сравнению со стальным аналогом. Но он значительно тяжелее и используется преимущественно в котлах напольного типа. В то же время теплообменник из чугуна меньше подвержен коррозии из-за толщины стенок.

По продолжительности эксплуатации чугунного и стального котла сроки выглядят следующим образом:

чугунный — 30-40 лет
стальной — 15-25 лет

Теплообменник из чугуна более устойчив к химически активным веществам. А это значит, что его можно использовать в системах, где теплоноситель — антифриз или друге подобные жидкости.

Обладая большей инерционностью за счет своей массы, чугун дольше сохраняет набранное тепло, так как конструкция теплообменника их этого материала делается в виде нескольких секций.

К недостаткам чугунного теплообменника относится:

Излишняя хрупкость материала, что требует осторожности при его транспортировке и монтаже — при ударах в его структуре могут образовываться микротрещины.
Требователен к составу теплоносителя, так как жесткая вода создает риск быстрого выхода из строя.
Чугунный теплообменник чутко реагирует на разность температуры воды на входе и выходе. Поэтому подавать слишком холодную воду крайне не рекомендуется, а чтобы избежать такой ситуации, на входе устраивают узел регулирования температуры теплоносителя.
Существует риск разрушения чугуна при постоянных перегревах, поэтому требуется постоянный контроль температуры теплоносителя.

Стальные теплообменники

Теплообменник трубчатый Стальные конструкции легче по весу и имеют более привлекательный внешний вид, поэтому лучше вписываются в интерьер помещения.

Сталь в отличие от чугуна — это более пластичный материал, который не боится механического воздействия. Её преимущества заключаются в следующих характеристиках:

устойчивость к перепадам температуры теплоносителя
транспортировка и монтаж не вызывают затруднений

К недостатку стальных теплообменников следует отнести возможность образования коррозии. Однако этот недостаток устраняется правильным монтажом и эксплуатацией. Главное — не допускать снижения температуры теплоносителя ниже «точки росы», о чем должна заботиться автоматическая система контроля котла.

Медные устройства

На рынке появились газовые устройства, где теплообменник выполнен из меди. Естественно, что стоимость таких агрегатов значительно выше всех известных. Однако она компенсируется массой достоинств такого устройства:

Из-за свойств меди прогрев стенок происходит равномерно без локальных перегревов теплоносителя.
Минимальное количество осадка и накипи внутри медного теплообменника.
Благодаря малому удельному весу меди и теплообменник, и сам котел имеют низкую массу.
Медь устойчива к коррозии.
Теплоноситель в таких устройствах движется с большей скоростью, что не позволяет образовываться на стенках накипи.
Высокий коэффициент полезного действия.
Получается, что такие теплообменники, не считая высокой цены, практически не имеют недостатков.

Внутреннее устройство газовых котлов

Рассмотрим основные узлы и устройство газовых нагревательных котлов.

Теплообменники

Эффективность работы газового котла определяется теплообменником, который является одним из основных элементов конструкции. Как и котлы по типу размещения, теплообменники различаются по материалу изготовления. Наиболее распространены теплообменники трех видов:

стальные — устанавливаются в газовых котлах бюджетных моделей;
из нержавеющей стали – ими оснащаются котлы настенного типа;
чугунные – оборудуются практически все модели в напольном исполнении.

Если говорить подробно о каждом типе теплообменников, то важно знать следующее:

Стальные устройства просты в изготовлении, но по долговечности проигрывают изделиям из нержавейки и из чугуна, так как подвержены коррозии. Кроме того, продукты окисления стали попадают в воду и накапливаются в радиаторах, поэтому стоимость агрегатов с теплообменником из стали ниже цены других вариантов исполнения, что при ограниченности бюджета часто становится главным критерием выбора.
Чугун – хрупкий материал, но эксплуатация в газовом котле исключает ударные нагрузки, и этот недостаток не принципиален. Чугун подвержен окислению, но в слабой степени, поэтому химический состав воды от контакта с чугуном почти не меняется. Теплоёмкость котлов с чугунными теплообменниками высока, что обусловлено характеристиками материала изготовления. Агрегаты данного типа долговечны.
Теплообменники из нержавеющей стали эстетичны, стойки к ударному воздействию и не изменяют химический состав воды. Цена их из трёх вариантов исполнения узла наиболее высока, так как обусловлена, кроме перечисленных достоинств, высокой стоимостью материала и сложной технологией изготовления.

Чугунные теплообменники и изделия из нержавеющей стали имеют примерно одинаковую эффективность и долговечность

Если при выборе газового котла исходить из соображений надёжности и функциональности, то следует отдать предпочтение моделям с чугунным теплообменником — автономное газовое отопление устанавливается не на один год, важно учитывать ресурс газового котла и возможность производства текущего ремонта

Газовые горелки

Любой газовый отопительный котел, независимо от конструкции и вида, оснащен газовой горелкой. Это устройство, через которое в камеру сгорания осуществляется подача природного газа. Горелка оснащена форсунками, благодаря которым горящий газ распределяется по всей горелке, обеспечивая равномерный нагрев теплоносителя. Горелки, в зависимости от модели и типа котла, выпускаются нескольких разновидностей и классифицируются по двум параметрам: функциональности и предназначению.

По функциональности горелки делятся на следующие виды:

диффузионные устройства — обеспечивающие смешение природного газа и кислорода уже в процессе горения;
инжекционные горелки — обогащающие газ кислородом еще до поступления в камеру сгорания;
горелки атмосферные – действующие по принципу инжекционных устройствах (степень насыщения газа кислородом менее интенсивная);
регенеративные горелки — разогрев газа перед подачей в камеру сгорания осуществляется посредством работы регенератора;
горелки с нагнетателем — работу по подаче топлива в камеру сгорания выполняет вентилятор;
горелки с предварительным полным и неполным смешиванием.

На заметку: последний вид горелок для отопительных газовых котлов работает по принципу газового резака, где вместо природного газа используется бутан. Кислород смешивается с газом непосредственно на выходе из форсунки, создавая необходимую интенсивность горения топливной массы.

Помимо классификации газовых горелок по функциональности, существует их разделение по предназначению:

бытовые;
промышленные.

Бытовые газовые котлы с небольшой мощностью оснащены горелками атмосферного типа, так как в большинстве случаев требуется простота использования нагревательного агрегата и длительная эксплуатация.

Промышленные модели, обладающие большой мощностью, работа которых выполняется в режимах повышенной сложности, оснащаются инжекционными горелками.

Горелки, использующие работу воздушных нагнетателей, в газовых котлах устанавливаются редко.

Как выбрать газовый котёл на сжиженном газе?

Заочно сказать, какой котёл на сжиженном газе лучше выбрать нельзя, ведь его характеристики должны строго соответствовать характеристикам конкретного помещения. Поэтому перед приобретением рекомендуется проконсультироваться со специалистами или самостоятельно разобраться с техническими параметрами.

Конвекционный или конденсационный

Принцип работы обычного конвекционного (КПД 88-92%) и конденсационного (КПД 104-109%) газовых котлов. Эффективность работы агрегата потребляющего СУГ во многом зависит от способа использования, высвободившейся при сгорании топлива тепловой энергии:

конвекционный – нагревает теплоноситель за счёт энергии, полученной от прямого сжигания газа, при этом часть теплоты теряется, уходя вместе с отходящими газами;
конденсационный – «извлекает» дополнительное тепло путём охлаждения дыма и конденсации пара в низкотемпературном теплообменнике (экономайзере).

Очевидно, что конденсационный котёл выгодней – он позволяет экономить 15–20 % топлива, но при этом сам прибор стоит в 1,5–2 раза дороже обычного.

Отличия и критерии грамотного выбора конденсационных газовых котлов

Настенный или напольный

Принципиальная разница между подвесным и напольным оборудованием состоит не только в способе его размещения, но и в конструктивном устройстве:

настенные модели – должны «вписываться» в компактный лёгкий корпус, они отличаются стальным/медным теплообменником, обычно более функциональной автоматикой;
напольные модели – не ограничены по весу и размеру, поэтому могут иметь в т. ч. и чугунный теплообменник, а также более широкий диапазон мощности (10–60 кВт).

Настенные агрегаты укомплектовываются автоматикой, циркуляционным насосом и другими энергозависимыми элементами – практически, потребителю предоставляется готовая к работе тепловая мини-станция. Напольные котлы менее самостоятельны, но зато многие из них полностью независимы от электроэнергии.

Одноконтурный или двухконтурный

Наглядный принцип работы двухконтурных котлов с приоритетом горячего водоснабжения (ГВС). От количества контуров зависит то, на выполнение каких задач рассчитано газовое оборудование, на что именно будет распределяться выработанное тепло:

одноконтурный – предназначен непосредственно для отопления помещений;
двухконтурный – отвечает и за отопление, и за горячее водоснабжение (ГВС).

КПД

Коэффициент полезного действия (КПД) – показатель, который определяет эффективность работы прибора и экономичность использования энергоресурсов.

Для котлов, потребляющих в основном сниженное топливо, значение КПД критично: хоть в продаже и встречаются образцы от 85 % до 97 %, приобретать агрегаты с КПД ниже 88 % не имеет смысла – иначе, из-за относительно высокого расхода горючего, затраты на газовое отопление жилища «догонят» электричество.

Минимально необходимая мощность

Чтобы приблизительно рассчитать мощность котла, можно воспользоваться упрощенной формулой, где на каждые 10 м2 площади приходится 1* кВт энергии.

*ориентировочное значение с учётом умеренного климата и потолков 2,5–3 м.

Так, например, для обогрева среднего дома 120 м2, расположенного в Москве или МО, минимально необходимая мощность агрегата составит 120÷10×1=12 кВт.

Как точно рассчитать необходимую мощность котла Индивидуальный расчет, формула и корректирующие коэффициенты

Дополнительные критерии

На дополнительные характеристики также стоит обращать внимание: они в совокупности помогут сделать газовый котёл более продуктивным и безопасным:

защитный комплект – состоит из предохранительного клапана, контролёра тяги, датчика активного пламени, воздухоотводчика и блока резервного питания;
функциональная автоматика – включает модули автоподжига, регулировки пламени, самодиагностики, программирования режимов и внешнего управления;
тепло- и звукоизоляция – специально подобранная обшивка предотвращает тепловые потери (повышается КПД прибора) и снижает шум от работы горелки.

Качественная изоляция помогает избавиться от хлопков, сопровождающих авторозжиг, треска и вибраций, что актуально при нахождении котла в помещении.

Согласование установки, нормативные требования

Для того, чтобы была произведена установка и подключение газового котла в частном доме, недостаточно прочитать СНиПы. Прежде всего, нужно получить техусловия, которые в дальнейшем будут основанием для выполнения работ, связанных с подключением прибора к централизованным газовым сетям.

Владелец недвижимости должен подать заявление в службу, отвечающую за газоснабжение по месту жительства. В нем следует указать планируемый расход газа для отопления дома и для иных бытовых или хозяйственных нужд. Этот параметр имеет ориентировочную величину, исходя из нормативов, прописанных в СНиП 31-02.

Итак, объемы газа в сутки для дома на одну семью составляют:

для приготовления пищи на газовой плите -0,5 м³;
для снабжения горячей водой посредством газового нагревателя проточного типа -0,5 м³;
для теплоснабжения газовым агрегатом с проложенным водяным контуром – от 7 до 12 м³для российских регионов средней полосы.

В местной службе, осуществляющей контроль над газоснабжением и установкой котельного оборудования, поданная заявка рассматривается специалистами. В результате хозяин строения получает на руки документ, в котором прописаны технические условия или дан мотивированный отказ.

Процедура рассмотрения заявки на установку в частном доме газового котла обычно занимает от 7 до 30 дней, что зависит от оперативности принятия решений в этой контролирующей организации. В случае удовлетворения запроса после получения техусловий их нужно полностью выполнить при монтаже оборудования.

Основные требования

Проектная документация является основой любой системы отопления. Уже на стадии проектирования необходимо провести тепловой расчёт и рассчитать точные параметры вытяжной системы. В случае частных домов, где предусмотрены мощные газовые котлы, обязательным условием является помещение для котельной.

Котельная, находящаяся под газовыми приборами, должна соответствовать государственным нормативам и стандартам в связи с повышенной опасностью использования природного газа в домашних условиях. Ознакомимся с требованиями, предъявляемыми к жилым объектам при установке автономного отопительного и газового котельного вентиляционного оборудования при установке системы отопления в частном доме. Основным требованием является объем воздухообмена – он должен обеспечивать 3-кратную циркуляцию воздуха в час.

Вентиляция котельной в частном доме осуществляется только по эскизному проекту. В котором представлены исполнительные схемы вентиляции помещений, вид и количество необходимого оборудования, перечень материалов и запасных частей для установки дымохода.

При покупке вентиляционно-дымоудаляющего оборудования для газового котла в частном доме, указанного в проектной документации, необходимо проверить их качество, в соответствии с нормативными правовыми актами Российской Федерации.

Основные законодательные требования к размещению систем вентиляции газовых котельных в частном доме:

Установка отдельного воздуховода в вентиляционной конструкции.
Герметичность воздушного канала, все соединения должны быть герметизированы термостойким герметиком.
Установка отдельного воздуховода в потолке печного помещения.
Установка гильз в стеновых конструкциях для вывода газопровода из помещения наружу.
Подключить не более 2-х газовых приборов к одной дымоходной трубе.
Между наружной стенкой и конечной точкой дымовой трубы должно быть расстояние более 300 мм.
Приток воздуха может осуществляться как снаружи, так и внутри печного помещения. В этом случае, однако, гостиная не может быть использована в качестве смежной комнаты.