Принцип работы газовой котельной и устройство в частном доме

Устройство и принцип работы газовых котлов

Газовый котел – это сложная саморегулирующаяся система, которая преобразует энергию сгоревших газов в полезное тепло. Именно от его работы зависит комфортный температурный режим во всем доме.

Особенности и принципы работы газовых котлов

Котлы, работающие на газе, являются оптимальным решением для отопления практически любого помещения. Они просты в использовании, имеют небольшие размеры и солидный срок эксплуатации, поэтому одинаково подходят как для частых домов, так и для квартир.

Любой газовый котел имеет 3 основных компонента:

• газовая горелка;
• теплообменники;
• система управления и контроля.

В зависимости от модели котел может иметь различное дополнительное оборудование, такое как насос, вентилятор, расширительный бак, предохранительный клапан, электронную систему управления, диагностики и защиты. Если у котла есть такие дополнительные элементы, то его вполне можно считать миникотельной, которая работает полностью в автоматическом режиме. Она самостоятельно поддерживает заданную программой температуру, контролирует все внутренние процессы, а в случае аварии перекрывает подачу газа и отключается.

Принцип работы котла

Чтобы понять, как работает газовый котел отопления, нужно не только знать его устройство, но и разобраться, какие программы и функции в нем заложены. В своей работе котел ориентируется на показания датчиков. Он при помощи встроенной электроники определяет потребность в горячей воде и запускает работу управляющей газовой арматуры. После этого включается газовая горелка, которая нагревает воду в теплообменнике до определенной температуры, и циркуляционный насос, который тут же разносит ее по системе отопления. После того как температура в системе достигает заданного значения, котел выключает горелку и переходит в режим ожидания. Когда температура в системе отопления снижается до определенного показателя, котел снова включает горелку и цикл повторяется.

По такой схеме работают все одноконтурные котлы в режиме отопления. Двухконтурные котлы выполняют точно такой же цикл, но его работу может прервать система горячего водоснабжения (ГВС). Двухконтурный котел имеет более сложную систему подготовки воды, так как выполняет сразу 2 функции:

• отопление помещения;
• горячее водоснабжение.

У него, кроме основного теплообменника, имеется второй контур (скоростной теплообменник), который и предназначен для подготовки горячей воды. Двухконтурный котел может работать в 2 режимах:

• летний – только подготовка горячей воды для системы водоснабжения (ГВС);
• зимний (смешанный) – нагрев воды для системы отопления и для ГВС.

Если котел работает в зимнем режиме, то вода нагревается в первичном теплообменнике и разносится циркуляционным насосом по системе отопления. При открытии крана горячей воды в котле срабатывает датчик протока. Он подает сигнал на плату управления, которая переключает трехходовой клапан из режима отопления на режим ГВС. В результате горячая вода из основного теплообменника не идет на батареи, а остается в котле.

Она начинает циркулировать по кругу, проходя через вторичный теплообменник и нагревать воду для ГВС.

Вторичный теплообменник пластинчатый, поэтому вода практически моментально нагревается, и мы мгновенно получаем в кране горячую воду. Происходит это до тех пор, пока кран горячей воды не закроется. После перекрытия воды датчик протока сообщает об этом плате, и она переключает трехходовой клапан в изначальное положение, а нагретая вода из первичного теплообменника снова поступает в систему отопления.

Из описания видно, что принцип работы газового котла не позволяет одновременно работать отоплению и подавать горячую воду. Однако уже есть специальные теплообменники, которые могут это делать (о них будет рассказано ниже).

Устройство газового котла

Котлы различных производителей могут отличаться устройством и расположением элементов, однако они все имеют типичную схему. Мы ее рассмотри на примере устройства двухконтурного котла (как самого сложного).

Он имеет такие основные элементы:

• газовый клапан для подачи топлива на горелку;
• газовую горелку;
• блок розжига;
• электрод розжига;
• датчик контроля наличия пламени;
• камеру сгорания газа;
• первичный (основной) теплообменник;
• вентилятор;
• датчик тяги отработанных газов – маностат;
• датчик температуры воды в первичном контуре;
• аварийный датчик температуры воды первичного контура;
• расширительный бачок;
• циркуляционный насос первичного контура;
• фильтр системы отопления;
• датчик давления воды в системе отопления;
• кран подпитки водой системы отопления;
• предохранительный клапан системы отопления;
• трехходовой клапан;
• теплообменник горячего водоснабжения (ГВС);
• байпас;
• датчик протока ГВС;
• фильтр ГВС;
• кран слива воды;
• электронный блок управления (плата управления);
• регуляторы температуры системы отопления и ГВС;
• переключатель режимов работы (лето, зима).

Как видно из большого количества разнообразных датчиков, половина устройств осуществляет мониторинг работы системы и позволяет котлу безопасно работать в автоматическом режиме. Кроме этого у котла имеются стандартные штуцеры для:

• подачи топлива на газовый клапан;
• подачи воды в систему отопления;
• входа обратной воды из системы отопления;
• входа холодной воды для ГВС;
• выхода подогретой воды ГВС.

Чтобы более ясно понять работу котла нужно рассмотреть каждый узел в отдельности и определиться с его функциями и назначением. Стоит сразу запомнить что «лишних» и «маловажных» деталей в котле не бывает, и выход из строя даже одной из них приведет к поломке или неправильной работе котла. Ниже мы детально разберем самые важные блоки газового котла, и какие элементы в него входят.

Газовая горелка и система удаления дыма

Основным элементом газового котла является горелка. В современных котлах она модулируемая, то есть способна менять количество потребляемого газа. Эта функция при розжиге и в начале цикла нагрева уменьшает подачу газа (нагрев теплообменника происходит постепенно). Затем увеличивает подачу газа при приближении к заданной температуре и поддерживает ее. Когда вода нагревается и приближается время отключения, газа подается меньше. Таким образом, снижается расход газа до 15% и уменьшается количество циклов включения-выключения, что увеличивает срок службы котла.

Подготовка и подача топлива осуществляется при помощи газового клапана. Во время работы подача топлива регулируется при помощи шагового электродвигателя. Он управляются микропроцессором электронной платы по заложенной на заводе в него программе. Таким образом, при помощи штатной панели управления вы можете задавать необходимую температуру системы отопления и ГВС.

Также на горелке расположен электрод розжига и датчик контроля наличия пламени. Горелка находится в замкнутой камере сгорания, которая оканчивается выводом отработанных газов. На выводе установлен вентилятор для принудительного удаления дыма. Перед вентилятором есть датчик тяги – моностат, который сразу отключит котел, если дым не будет вытягиваться. Особенно часто маностат срабатывает в сильные морозы, когда в выхлопной трубе замерзает конденсат и перекрывается канал выхода отработанных газов.

Теплообменники

Теплообменники делятся на два вида: первичный и вторичный. Первый устанавливается над горелкой, так как в нем подогревается вода первого (отопительного) контура. Он представляет собой набор медных трубок, в которых циркулирует вода с помощью проточного насоса. Для увеличения полезной площади и быстроты нагрева воды на трубки напрессовываются медные пластины (ребра).

Вторичный теплообменник нужен для подогрева воды ГВС. Он имеет отличительные особенности, которые позволяют моментально нагревать воду. Выглядит теплообменник как набор пластин, между которыми раздельно циркулирует вода перового и второго контура. Когда открывается кран горячей воды, вода в первичном контуре идет не на систему отопления, а перенаправляется на вторичный теплообменник. Таким образом, вместо обогрева батарей происходит нагрев воды контура ГВС. Особенность двухконтурного котла в том, что отопление и подогрев воды ГВС не может производиться одновременно. В домашних условиях это практически не заметно, так как расход горячей воды незначителен по сравнению с работой системы отопления.

Когда суточный расход воды велик и составляет конкуренцию системе отопления, используются двухконтурный котел с битермическим теплообменником. Он характеризуются тем, что имеют только один теплообменник, который расположен над горелкой. Его конструкция немного сложнее и внутри трубок основного контура идут трубки контура ГВС. Получается, что горелка нагревает всего один теплообменник, в котором одновременно находится вода системы отопления и ГВС (потому и называют его битермический).

Система ГВС

Главным отличием двухконтурных котлов является система горячего водоснабжения (ГВС). Она позволяет практически мгновенно получать горячую воду. Для этого в котле имеется вторичный контур ГВС, который состоит из пластинчатого теплообменника, датчика протока воды и трехходового клапана. Главным датчиком, который управляет процессом запуска вторичного контура, является датчик протока. При открытии крана он подает команду на плату управления, а та, в свою очередь, на трехходовой клапан, который перекрывает подачу воды на систему отопления и направляет ее на пластинчатый теплообменник ГВС. В результате горячая вода, которая нагревается в основном теплообменнике, с помощью насоса начинает циркулировать по «малому» кругу внутри котла, проходя через теплообменник ГВС и нагревая в нем воду.

Байпас

Он соединяет прямой и обратный трубопровод основного контура. На байпасе установлен регулируемый перепускной клапан, который при возникновении критического давления открывается, и часть воды перетекает из прямого трубопровода в обратный. Клапан обеспечивает отсутствие гидравлических ударов, при включении насоса и ограничивает максимальную скорость циркуляции воды в системе отопления.

Расширительный бачок

При нагреве вода начинает расширяться в системе отопления и чтобы компенсировать избыток давления, устанавливают расширительные бачки. Они есть у всех без исключения котлов, но могут отличаться формой и размерами (зависит от мощности котла).

Расширительный бак состоит из 3 частей:

• пространство под воду системы отопления;
• мембрана;
• пространство, накачанное азотом.

Бачок во время работы отопительной системы за счет мембраны нивелирует изменения давления, поэтому в процессе работы котла давление остается неизменным.

Плата управления и датчики

Какое бы ни было устройство газового котла, в нем обязательно есть плата (блок) управления. Она позволяет выставить необходимые режимы котла, контролирует и анализирует информацию от датчиков, осуществляя автоматическое управление всеми процессами в системе. На самой плате нет никаких регулировок и настроек, все установки производятся на заводе. Единственное что может изменить пользователь – это подключить наружный датчик температуры. Если датчика нет, система контроля ориентируется на температуру воды в системе и при ее остывании запускает котел.

Если подключить датчик, система управления котла начнет ориентироваться уже по нему. Чтобы подсоединить наружный термометр на плате убирается перемычка, а вместо нее подключаются провода контрольного прибора. Существуют простые мембранные датчики, на которых только выставляются максимальная и минимальная температура в помещении. Есть и более сложные электронные датчики, в которых можно указывать не только температуру, но и время включения, отключения котла. Например, котел не будет работать пока вы на работе, а включится за час до вашего возвращения.

Нормальная работа котла, его надежность зависит от множества датчиков и систем контроля таких как:

• датчик давления газа в системе;
• датчик контроля наличия пламени;
• датчик тяги отработанных газов;
• датчик температуры воды в первичном контуре;
• аварийный датчик температуры воды первичного контура;
• датчик давления воды в системе отопления;
• предохранительный клапан системы отопления;
• датчик протока ГВС.

Благодаря им котел может самостоятельно работать в течение целого сезона без остановок и поломок.

Система блокировки котла

К сожалению, в процессе работы возникают проблемы не связанные с самим котлом, а возникающие по вине внешних факторов. Например, если в доме отключат газ, то котел моментально это определит и отключится. Перезапустить его придется вручную, выполнив специальные команды.

При возникновении ошибок или аварий в работе котла он сразу прекращает работу и подает условный сигнал. В моделях с электронным монитором высвечивается код ошибки в виде набора цифр или букв. В устройствах с аналоговым (механическим) управлением ошибка обозначается морганием индикаторов.

В паспорте любого котла имеется таблица с кодами ошибок, их расшифровкой и инструкцией как сбросить (устранить) аварию. Такие таблицы легко найти в интернете, тем более коды ошибок практически у всех котлов совпадают.

Принцип работы котельной

Котельной называют отдельное помещение, которое выделяется для установки нагревательного оборудования.

В зависимости от места расположения помещения выделяют следующие виды котельных:

1. При сооружении отдельной постройки для установки газового оборудования говорят об отдельно стоящей котельной. Отопительные магистрали, которые идут от этой постройки к дому, хорошо утепляются, чтобы не было теплопотерь. Преимущество таких вариантов в надежной защите от шума, который издает работающее оборудование, а также безопасности для людей в случае плохого удаления угарного газа.
2. Пристроенная разновидность примыкает к жилому дому. Этот вариант более выгодный тем, что не нужно тянуть коммуникации от отдельной постройки в дом и хорошо их утеплять. Более того, вход в это помещение можно организовать непосредственно из дома, чтобы зимой вам не приходилось ходить по улице для регулировки работы котла и проверки исправности системы.
3. Встроенный тип таких помещений располагается внутри дома. В этом случае намного проще прокладывать отопительный контур и другие необходимые коммуникации.

Устройство котельной и принцип работы

Чтобы работа котельной была безопасной, нужно правильно ее обустроить. Если планируется устройство котельной в частном доме на газу, то для этих целей нужно выделить отдельное помещение.

При его устройстве придерживаются следующих принципов:

1. В этом помещении нельзя располагать больше двух нагревательных агрегатов.
2. Легковоспламеняющиеся и горючие материалы здесь не хранят.
3. В качестве напольного покрытия можно использовать прочную бетонную стяжку или нескользкую кафельную плитку либо керамогранит.
4. Обшивка стен выполняется из негорючих материалов – стальные или асбестовые листы, штукатурка с последующей побелкой или покраской.
5. Котел лучше установить в центральной части помещения, чтобы в любой момент можно было провести его техническое обслуживание.
6. Входные двери с внутренней стороны обшиваются негорючими материалами, например, листом оцинкованной стали.

Принцип работы газовой котельной основан на сгорании природного топлива (сжиженного или магистрального газа). За бесперебойную подачу топлива отвечает автоматическая система обеспечения газом. При утечке топлива или аварийной ситуации защитная система перекрывает подачу газа.

Основные узлы газовой котельной

В котельной монтируются следующие важные узлы и агрегаты:

• газовое нагревательное оборудование;
• магистраль с газом;
• сетевой насос;
• система безопасности;
• сети холодного водоснабжения, электроснабжения, канализации;
• вентиляционная система;
• дымоход;
• контрольно-измерительные приборы;
• автоматика управления.

Нагревательное оборудование может быть настенного или напольного типа. Поскольку настенный газовый котел обычно имеет небольшую мощность, для его монтажа не понадобится отдельное помещение. В котельной чаще устанавливают напольную разновидность газовых агрегатов. Котел может быть одноконтурным или двухконтурным. Камера сгорания в таких агрегатах бывает закрытого или открытого типа. Котлы с открытой камерой нуждаются в наличии традиционного дымохода, а агрегаты с закрытой камерой укомплектовываются коаксиальным дымоходом.

Автоматика и дистанционное управление

Автоматизация котельной частного дома позволяет настраивать ее под параметры сети, осуществлять дистанционное управление работой системы, а также обеспечить необходимый уровень безопасности.

Дистанционное управление работой котельной дает следующие преимущества:

1. Можно поддерживать обычный режим работы либо настраивать температуру обогрева в каждой комнате отдельно.
2. Если в холодное время года вам нужно надолго уехать из дома, то благодаря удаленному управлению можно защитить систему от замерзания.
3. Можно дистанционно заблаговременно включать отопление в доме перед вашим приездом на праздники или выходные.
4. Вы всегда будете осведомлены о работе автономной отопительной системы вашего дома, при необходимости можете провести диагностику и отрегулировать ее.
5. Чтобы снизить расход топлива, в каждый временной промежуток можно поддерживать в доме определенную температуру. Например, если днем в доме никого нет, то котел можно включить на минимальную мощность, а перед возвращением снова хорошо прогреть дом.

Самым перспективным считается погодозависимое управление отоплением. В этом случае устанавливается умный котел отопления, который помимо датчиков измерения комнатной температуры имеет внешний измеритель для оценки температуры воздуха за окном. Если на улице холодает, то котел сильнее нагревает теплоноситель, при потеплении степень нагрева уменьшается.

Принцип работы котельной с водогрейными котлами

Принцип работы котельной с водогрейными котлами следующий — внутри конструкции осуществляется нагрев воды, однако, бывают случаи, когда температура повышается за счёт теплоносителя. Кроме этого, прибор оснащён встроенными насосами, которые необходимы для постоянной циркуляции.

Жидкость же поступает по трубам и попадает в радиатор (при попадании туда воды, она остывает и возвращается в противоположном направлении — обратная линия) или в отопительный котёл (подающая). В последнем из них специально предусмотрено регулирование за продолжительностью работы, а также температура.

Работа котельных установок

Рассмотрим работу котельной на примере водогрейной котельной установки. В котлах происходит нагрев теплоносителя (в большинстве случаев, воды) для подачи ее потребителю. Установленные насосы способствуют постоянной циркуляции теплоносителя (подача ее потребителю и возврат ее обратно). Вода поступает по трубам в теплоисточник (радиатор, теплые полы, отопительные котлы).

В котельной обязательно должна быть предусмотрена регулировка продолжительности работы и температуры теплоносителя. Линия подачи воды потребителя называется прямой линией (или подающей). Поступив в радиаторы, вода остывает и возвращается обратно. Это является обратной линией котельной.

Оборудование котельной установки

Оборудование для блочно-модульной котельной подбирается и компонуется по Индивидуальному заказу на основе заполненного Опросного листа на ТКУ, в котором указываются основные требования и параметры основного оборудования. Блочно-модульная котельная состоит из:

• Здание котельной
• Котельное оборудование (котлы)
• Горелки
• Газовое оборудование
• Насосное оборудование
• Теплообменная система котельной
• Системы автоматизации, связи и сигнализации, контроля и пожарной безопасности
• Системы водоочистки и водоподготовки
• Мембранный расширительный бак
• Газоходы и дымовые трубы

Блок-модуль котельной

Здание транспортабельной котельной представляет собой блок-модуль (контейнерный модуль). Это одноэтажная каркасная конструкция из негорючих материалов для обеспечения пожарной безопасности и высокой огнестойкости. В случае возможности установки всего оборудования в один блок-бокс, завод-изготовитель котельной может порекомендовать предусмотреть одно или несколько алюминиевых окон или стальных дверных проемов.

Здание модульной котельной является сварной каркасной конструкцией с основанием в виде платформы, за счет которой увеличивается прочность конструкции и способность ее сопротивляться ветровым и снеговым нагрузкам. Стальные швеллеры служат основой стоек, балок и прогонов каркаса. Прокатные швеллеры или уголки используются для балок пола. В качестве ограждающих конструкций блок-модуль обшиваются сэндвич-панелями из листов рифленой стали.

Крышу котельной традиционно делают одно- или двускатную. Устройство теплоизоляции здания котельной (утеплитель, подшивка) позволяет эксплуатировать котельную при низки температурах. Также все металлоконструкции должны пройти антикоррозионную обработку.

Котельное оборудование

Котлы являются одним из важных элементов котельных установок. Именно в них происходит нагрев теплоносителя или получение пара. Теплоноситель для котельных (вода или пар) образовывается за счет получаемой тепловой энергии от сжигания топлива (в случае газовых, твердотопливных и жидкотопливных котлов) или за счет преобразования электроэнергии в тепловую (в случае электрических котлов). Корпус котла изготавливается из чугуна или из стали в зависимости от используемого вида топлива.

Например, в случае использования твердого топлива на стальных стенках котла происходит отложение серы, из-за чего срок службы котла сокращается. Выходом из этого может стать использование чугунных котлов, но они тоже обладают одним недостатком: являются слишком большими и громоздкими.

Устройство и эксплуатация котельной

Котельные установки модульного типа, поставляемые в полной заводской комплектации, представляют собой один или ряд блоков с установленным котельным оборудованием и агрегатами для подключения к коммуникационным сетям. Для монтажа котельного оборудования выделяется специальная комната, которая должна быть высотой не менее 2,5 м и объемом не менее 7,5 кв. метров (для котла мощностью до 30 кВт).

Принцип работы котельной

За счет сгорания газа осуществляется работа оборудования. Для регуляции стабильной подачи топлива применяется автосистема газообеспечения. В случае возникновения аварийной ситуации или утечки газа она мгновенно отключается. Проточный теплообменник обеспечивает быструю подачу воды, а контроллер снабжен диагностической системой, возможностью регулировки температуры и интерфейсом для компьютеров.

Инструменты

При выборе системы отопления, которая основывается на использовании газа, в качестве теплоносителя, большинство домовладельцев задумываются об обустройстве газовой котельной. Тем более, в случае, если мощность котла превышает 30 кВт, установка газовой котельной в частном доме является обязательным требованием пожарной безопасности. Как самостоятельно оборудовать котельную для газовой системы отопления разберем в данной статье.

Оглавление:

Устройство газовой котельной

Для размещения котла и дополнительного отопительного оборудования используется специальное помещения, называемое котельной. Это отдельная комната, в некоторых случаях, целое помещение, в котором располагается котел. Общая высота помещения должна быть не менее 2,5 м.

При правильном обустройстве котельной обеспечивается максимальная эффективность и высокий уровень КПД.

Существуют определенные характеристики и нормы безопасности, которые позволяют оборудовать котельную таким образом, чтобы обеспечить комфорт и безопасность, проживающих в частном доме людей.

Принцип работы газовой котельной

Газовые котельные отличаются популярностью и доступностью, благодаря экологичности газового топлива и доступной его стоимости.

Работа газовых установок осуществляется благодаря сгоранию природного, сниженного или попутного нефтяного газа. Для осуществления регуляции постоянной подачи топлива используется автоматическая система газообеспечения. Она автоматически прекращает работу, в случае возникновения утечки газа или аварии. Основная функция персонала, обслуживающего газовую котельную, состоит в контроле датчиков и пультов управления.

Преимущества газовых котельных:

• мобильность,
• компактность,
• легкость обустройства,
• экологичность,
• высокий КПД,
• высокая функциональность,
• автономность.

Газовая котельная включает наличие:

• котла,
• газовой горелки,
• сетевого насоса,
• газовой магистрали,
• системы безопасности,
• КИП- системы контрольно-измерительных приборов,
• системы автоматического управления.

Главное устройство данной системы – это котел, который бывает:

• с наличием встроенной газовой горелки – отличается простотой и удобством, воздух попадает в устройство естественно, без давления;
• устройства с наличием турбо-горелки, которая находится в наружной части котла, в данном устройстве происходит принудительное попадание воздуха в емкость котла, вся система начинает работу, благодаря наличию воздушно-газовой смеси;
• особой компактностью и легкостью размещения отличаются котлы настенного типа;
• более удобны в техническом обслуживании и удобны в установке котлы напольные.

Разновидности газовых котельный

В соотношении с местом расположения помещения для котельной выделяют здания:

• отдельно стоящего типа, которые обустраивают в помещениях, расположенных на расстоянии от частного дома, соединение котла и системы отопления происходит через теплотрассы, шум от работы котла и запах испаряемых газов, не создает дискомфорта людям, проживающих в доме;

• пристроенного типа – помещения, примыкающие непосредственно к дому или хозпостройке, такая котельная более экономична и ее сооружение обходится намного дешевле, кроме того, не требуется оборудование технических коммуникаций и теплотрассы, котельная пристроенного типа дает возможность соорудить вход со стороны дома, и в зимнее время, не нужно ходить по улице, чтобы пройти к котельной;
• встроенного типа – в таком случае помещение котельной располагается в жилом доме, преимущество – контур отопления прокладывать намного легче.

Общие требования ко всем котельным:

• не разрешается располагать в помещении котельной больше двух котлов или других приборов отопления;
• в помещении котельной запрещается хранить горючие или легко воспламеняемые материалы;
• в качестве пола должно быть бетонное основание или кафельная плитка;
• для стен нужно использовать только негорючие материалы, такие как металл, кирпич или бетон;
• расположение котла должно быть центральным, чтобы в любой момент иметь возможность в его техническом обслуживании;
• внутреннюю часть входных дверей необходимо обшить негорючим материалом, например, металлом.

Оборудование газовой котельной встроенного типа

В том случае, если мощность газового котла 30 кВт и ниже, строительство отдельной газовой котельной является необязательным. Достаточно выполнить несколько требований, чтобы обустроить котельную на кухне.

Нормы, по установке газового котла на кухне:

• площадь помещения 15 квадратных метров и более;
• достаточное остекление окон;
• наличие форточки в окнах;
• высота потолков превышает 220 см;
• расстояние между мебелью и проходом к котлу более 70 см;
• нижняя часть двери или стена в надпотолочном пространстве имеет отверстие для осуществления вентиляции;
• уровень огнестойкости стен и мебели превышает 0,75.

При установке котла в цокольном помещении или в подвале следует придерживаться таких требований:

• обязательное естественное освещение;
• в течении 60 минут должно осуществляться обновление всего воздуха в помещении три раза;
• обязательный выход на улицу;
• высота от 250 см.

Расчет газовой котельной: основные компоненты помещения

Схема газовой котельной частного дома должна включать наличие:

• котла отопления, который генерирует тепло и передает его теплоносительной жидкости, которая циркулирует по системе, нагревает радиаторы, а они, в свою очередь обогревают помещение, использование системы отопления двухконтурного типа обеспечивает также и нагрев горячей воды при помощи котла;
• бойлера – присутствует не во всех системах отопления, он предстает в виде емкости, нагревающей воду для использования в быту, благодаря циркуляции горячего теплоносителя по магистрали, происходит нагрев горячей воды;
• коллектора-распределителя, который поддерживает определенную температуру в радиаторах и состоит из циркуляционного оборудования, гребенок и водных разделителей;
• чтобы компенсировать повышение давления в системе отопления используют расширительный бак, их может быть несколько, в том случае, если длина магистрали довольно большая, при отсутствии расширительных баков, возможен взрыв системы;
• дымохода, выводящего продукты горения на улицу, он повышает КПД и обеспечивает высокую продуктивность в работе отопительной системы;
• группы безопасности, которая состоит из манометров, предохранительных клапанов, воздуховодов, данная система предупреждает появление высокого давления;
• чтобы избавиться от снижения давления в системе применяют систему подпитки;
• для обеспечения работы котла в автоматическом режиме используются специальные устройства автоматики;
• запорной арматуры и магистралей, которые соединяют котел с радиаторами, а также обеспечивают циркуляцию теплоносителя.

Требования к газовой котельной

1. Используйте специальные котлы, для установки в газовой котельной. Запрещается монтаж самодельного оборудования. Максимальная температура воды 115 градусов.

2. Котлы разрешается размещать в отдельно стоящих помещениях, на кухне или в цокольных помещениях.

3. Обязательное наличие естественного освещения, вентиляции, окон, достаточной площади и объема, огнеустойчивых материалов, которые применяют для отделки стен и потолков.

4. Если котельная располагается в цокольном или подвальном здании следует установить в ней противопожарную дверь третей степени.

5. Производственная инструкция для газовой котельной – это основной документ, которым следует руководствоваться при работе в котельной с наличием газового отопления.

6. Данный документ объясняет порядок и правила работы с газовым котлом. Инструкция по подготовке к розжигу котла, предупреждение аварийных ситуаций и руководство по техническому обслуживанию упрощает работу с газовым котлом.

Газовые котельные установки

Газовая котельная установка представляет комплекс из оборудования котельно вспомагательного типа, которое располагается в одном помещении. Основной составляющей данных установок выступает водогрейный или паровый котел.

Способы расположения газовых котельных установок:

• пристроенные,
• встроенные,
• отдельностоящие.

В соотношении с экологическими параметрами, использование природного газа, является наиболее экологическим видом топлива, так как во время использования данного топлива не образуется большое количество вредных веществ, и получается довольно высокий уровень КПД.

Сфера использования газовых котельных установок:

• отопление больших многоквартирных домов,
• обогрев офисов, зданий промышленного назначения.

Стоимость газовой котельной зависит от таких факторов:

• количество модулей,
• мощность газовой котельной,
• наличие внемодульных компонентов,
• масса и размер газовой котельной,
• установка горячего водоснабжения.

Эксплуатация газовых котельных

Эксплуатация котельных газового типа включает комплекс мероприятий, которые направлены на подготовку к работе и обслуживание оборудование котельной и систему отопления.

Правила работы в котельных газового типа:

1. При входе в помещение обязательно включите освещение.

2. В течении 12-15 минут следует проветрить помещение, чтобы выветрился запах газа, но даже при отсутствии запаха, все равно следует проветривать помещение, каждый раз.

3. Эксплуатация котельной газового типа включает ряд работ, среди которых выделяют:

• устранение неполадок в газовом оборудовании,
• ликвидация газовых утечек,
• растопка и уход за котлом,
• подготовка оборудования к пуску.

4. Профилактические работы включают ряд действий:

• наличие неисправностей газового оборудования,
• последовательность срабатывания устройств автоматической регулировки работы котельного оборудования,
• перегрев котла,
• отсутствие вентиляции,
• проверка работоспособности датчиков, которые отвечают за автоматическую защиту,
• теплопроизводительность оборудования.

Устройство газового котла отопления – принцип действия, виды, основные компоненты, этапы монтажа

Одним из незаменимых условий комфортного быта современного жилища обязательно является наличие автономного отопления. Сегодня самыми экономными, эффективными и безопасными являются системы обогрева, функционирующие на природном газе. Разберем принцип действия, назначение и устройство газового котла, какие разновидности агрегата существуют и в чем их особенности, а также из каких основных этапов состоит технология монтажа и в чем заключается специфика эксплуатации и обслуживания газо-котельного оборудования в частном доме.

Принцип действия, назначение

Принцип работы газового котла достаточно прост, понятен и сводится к следующему алгоритму:

• Из трубопровода в теплообменный контур с помощью циркуляционного насоса подается не подогретый теплоноситель (вода или специальная жидкость).
• Одновременно происходит открывание клапана и подача газового топлива на горелку и ее последующий автоматический розжиг.
• В соответствии с настройками таймера и показателями термодатчиков открытое пламя нагревает теплоноситель внутри теплообменника.
• В зависимости от интенсивности горения и пропускной способности, проходя через тепловой контур, теплоноситель, нагретый до нужной температуры, поступает в теплопровод системы обогрева и дальше в радиаторы.
• По достижении заданного уровня нагрева системы пламя гаснет, а затем при охлаждении опять зажигается и т. д. – в зависимости от настроек внешнего термостата.

Если газовый агрегат предназначен не только для отопления, но и горячего водоснабжения, в его состав входит второй теплообменный контур. В таком случае котел называется двухконтурным. При этом дополнительный теплообменник, отвечающий за подачу горячей воды в смеситель, отличается от первичного более высокими показателями нагрева и пропускной способностью водяного потока.

Обратите внимание! Некоторые модели котлов не имеют раздельных контуров – на отопление и горячую воду. Поэтому могут работать только в каком-то одном режиме. Например, при открывании крана в системе срабатывается датчик протока – теплообменник начинает работать на снабжение горячего водопровода. Как только водозабор прекращается, он переключается в режим отопления.

Устройство, основные узлы

В состав стандартного котла отопления на газовом топливе входят следующие основные рабочие узлы:

Осуществляет сжигание газа и равномерное распределение выделяемого тепла на теплообменный контур. Может быть обычной атмосферной и турбированной – оснащенной принудительной вытяжкой продуктов сгорания.

Представляет собой короб с расположенными внутри изогнутой трубкой, по которой проходит вода для нагрева. Разделяется на одно- и двухконтурный. Изготавливается из меди, стали и чугуна.

Обеспечивает постоянное давление воды в трубопроводе для ее оптимального распределения по системе.

Предотвращает аварийное расширение воды и ее паров внутри системы.

Осуществляет отвод продуктов сгорания наружу. Может быть обычным – атмосферным, а также с турбонаддувом – с вентилятором для принудительного вытягивания газов на улицу.

Обеспечивает настройку параметров работы системы. Соединяет в себе провода, датчики, сенсоры, электросхемы.

• Сенсоры автоматического контроля параметров безопасности.

Газовая автоматика для котлов следит за стабильностью параметров работы и безопасностью системы. Предотвращает развитие аварийной ситуации по различным причинам – перегрева, отключения тяги, потери пламени в горелке и проч.

Совет! Стандартный двухконтурный котел производит до 8 литров бытовой горячей воды в минуту. При необходимости большего потребления лучше установить одноконтурную модель, совмещенную с водонагревателем накопительного вида. Объем бытовых бойлеров варьируется в широких пределах – от 50 до 300 литров. Этого вполне достаточно для повседневных нужд частного дома.

Разновидности

Функциональность бытового газо-котельного оборудования во многом зависит от разновидности его основных частей. Существует несколько типов классификации – по следующим критериям:

Подразделяются на настенные и напольные. Первые обладают небольшими размерами и мощностью не выше средней. Они занимают мало площади и предназначены для небольших помещений. Вторые более производительны и рассчитаны на отопление просторных домов. Для них нужно оборудовать надежную котельную по всем строительным нормам.

• Виду дымоотвода и камеры сгорания.

Бывают атмосферные и турбированные. В первом случае отходы сжигания топлива удаляются естественной тягой, а забор кислорода поступает в камеру открытого типа из самого помещения, во втором – принудительно встроенным вентилятором, при этом приток кислорода в камеру закрытого типа осуществляется снаружи через воздуховод.

Котлы с одним контуром работают на обогрев + бойлер, с двумя – помимо отопления обеспечивают горячей водой.

• Типу розжига.

В одном варианте пламя зажигается вручную с помощью встроенного пьезоэлемента, в другом – работает специальная автоматика для котлов отопления. При этом она позволяет котлу работать без контроля со стороны человека.

Конвекционные агрегаты переводят тепло огня непосредственно на теплоноситель. Более совершенные конденсационные модели помимо этого дополнительно используют энергию водяного пара. Для этого в их конструкции предусмотрен специальный паровой теплообменник. КПД таких установок существенно выше.

Полезная информация! Самым долговечным считается теплообменный контур из чугуна. Однако при транспортировке и монтаже нужно учитывать его большую массу и хрупкость.

Этапы монтажа

Монтаж настенного газового котла осуществляется специалистами по следующей технологии:

1. Подготовка помещения для размещения агрегата в соответствии с нормативными требованиями.
2. Создание системы вентиляции.
3. Установка креплений и кронштейнов.
4. Монтаж агрегата.
5. Подвод и подключение труб отопительной системы.
6. Подсоединение холодного водопровода.
7. Подключение газо-котельного оборудования к источнику газа.
8. Монтаж проводки, подключение электроприборов и автоматики.
9. Обустройство дымоотвода.
10. Проверка, подготовка и пробный запуск котла.

Важно! В помещении, где монтируется газовый котел, должны строго соблюдаться правила техники безопасности. Отделка стен допускается только из негорючих материалов. Кроме того, наличие воздушного газового датчика – обязательное условие эксплуатации агрегата.

Видео описание

Видео о том, как устроен и работает одно- и двухконтурный газовый котел:

Особенности эксплуатации и обслуживания

После того, как монтаж настенных котлов или их напольных аналогов завершен, начинается период эксплуатационного обслуживания. Чтобы избежать поломок и аварийных ситуаций, оборудование должно осматриваться с определенной периодичностью. Помимо самого газового агрегата не в меньшем внимании нуждаются трубопроводы отопительной системы.

Нередко причиной аварии является закупорка магистрали накопившимся на внутренней поверхности труб налетом солей. Эта проблема особенно актуальна при использовании жесткой воды в системе. Решить ее можно периодическим проведением профилактической чистки – путем закачки в трубопровод специальных реагентов.

Рекомендация! Существенно продлить эксплуатацию газового агрегата и повысить безопасность позволяют умные системы автоматического контроля. Современные приборы оснащаются датчиками давления газа, интенсивности пламени, тяги дымохода, нагрева и аварийного контроля первичного контура, давления воды, предохранительного клапана, протечки горячей воды. В случае ЧП котел будет автоматически отключен, а хозяин оповещен даже на удалении – по СМС или интернету.

Видео описание

В этом видео показано, как обслуживать газовый котел:

Коротко о главном

Устройство котла на природном газе основано на входящих в его конструкцию следующих рабочих узлов:

• Пламеобразователь.
• Теплообменный контур.
• Насос.
• Расширительный бак.
• Дымоход.
• Модуль управления.
• Автоматика.

Газовый котел работает по принципу сжигания природного газа в горелке и передаче выделенной энергии на теплоноситель через теплообменник. Агрегаты различаются по способу монтажа, дымоотводу и камере сгорания, числу теплообменных контуров, типу розжига и схеме теплоотведения. Монтаж оборудования осуществляется специалистами строго по технологии. В ходе эксплуатации обязательно требуется регулярный осмотр.

Устройство котельной в частном доме

Изначально принципиальная схема котельной проектируется под конкретное теплосиловое оборудование. Перед монтажом домашней сети теплоснабжения список водогрейных установок часто меняется либо дополняется. Например, хозяин хочет поставить в топочной второй котел, бойлер и прочие аппараты, не предусмотренные проектом.

Возникает проблема: как уместить всю отопительную технику плюс элементы обвязки в помещение небольших размеров. Причем котельная в частном доме должна соответствовать нормам проектирования, соблюдение требований = безопасность при эксплуатации. Рассмотрим способы решения этой задачи.

Что можно разместить в топочной

Перед обустройством котельной нужно составить перечень оборудования, которое планируется установить в загородном коттедже. В первую очередь сюда относятся агрегаты, обеспечивающие работу системы отопления, холодного и горячего водоснабжения (ХВС, ГВС), различные электроустановки. Приведем полный перечень:

• источники тепла – котлы на разных видах топлива, внутренние блоки геотермального теплового насоса;
• агрегаты для приготовления горячей воды – бойлер электрический либо косвенного нагрева, газовая колонка, проточный водонагреватель;
• буферная емкость нужного объема;
• гидравлический разделитель (гидрострелка) с коллектором;
• гребенка со смесительным узлом для водяных теплых полов;
• оборудование ХВС и водоочистки – фильтры, гидроаккумулятор, насос, автоматика (реле давления);
• элементы обвязки – трубы, циркуляционные насосы, расширительные баки, запорная и регулирующая арматура;
• домовой электрощит.

Примечание. Накопительный водонагреватель необязательно размещать в топочной. Электрический бойлер можно расположить в ванной, газовую колонку – на кухне. Но если габариты котельной позволяют, лучше собрать все аппараты в одном техническом помещении.

Электрощит тоже допускается устанавливать внутри теплогенераторной, на отдельном простенке. На оставшейся свободной площади можно расположить громоздкую бытовую технику, например, стиральную машину, морозильную камеру.

Из приведенного перечня выбираем необходимое оборудование, руководствуемся проектом либо актуальной схемой отопления и водоснабжения. Рисуем планировку комнаты в масштабе и переходим к проектированию – размещению всех водо– и теплоснабжающих агрегатов. Но сначала придется изучить…

Нормативные требования к котельной

Наиболее точно сформулированы требования норм к теплогенераторным, работающим на природном и сжиженном газе (СУГ). Инсталляция электрокотлов регламентируется ПУЭ (Правилами устройства электроустановок). Четкое описание монтажа агрегатов на твердом топливе отсутствует, действие СНиП II-35-76 «Котельные установки» не распространяется на теплогенераторные мощностью меньше 360 кВт.

Пример проекта котельной – на чертеже теплогенераторы расставлены напротив дымоходов

Устройство газовых котельных нормируется такими документами:

• СП 62.13330.2011 «Газораспределительные системы»;
• СП 42-101-2003 «Общие положения по проектированию»;
• СП 402.1325800.2018 «Здания жилые. Правила проектирования систем газопотребления»;
• СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

Рекомендация. Изложенные в перечисленных документах нормы не согласованы друг с другом. Отсюда возникают разночтения, затрудняющие сдачу объектов в эксплуатацию. Перед строительством топочной посетите офис организации-поставщика газа в вашем регионе и узнайте, какими Правилами нужно руководствоваться.

При устройстве любой котельной лучше следовать указаниям по монтажу газовых теплогенераторов. Причины:

1. Вероятность взрыва либо возгорания твердотопливного котла ничуть не меньше, чем отопителя на природном газе или жидком топливе. Соответственно, надо всегда соблюдать правила пожарной безопасности.
2. В дизельной теплогенераторной присутствует острый запах солярки, котлы на твердом топливе нередко выбрасывают дым внутрь помещения. Значит, нужна вентиляция.
3. Все отопительные агрегаты, сжигающие различные виды горючего, нуждаются в дымоходе.
4. Электрокотлы работают под напряжением 220/380 вольт, сила тока в цепи – минимум 5 ампер. Включение/отключение нагрева сопровождается щелчком контактора. Так что нагреватель просится в отдельную комнату с ограниченным доступом.

Размеры и другие параметры помещения

Топочную нельзя обустраивать в жилых комнатах частного дома. Исключение – местные нагреватели воздуха: газовые и электрические конвекторы, камины, печи на дровах. Где можно размещать котельное оборудование:

• в нежилых помещениях – коридоре, кухне, подвале, цокольном этаже при условии выполнения требований к размерам комнаты и вентиляции;
• во внутреннем помещении на любом этаже дома, специально предназначенном для установки котлов и водонагревателей;
• в пристройке либо отдельно стоящем здании, например, летней кухне или гараже;
• на улице под навесом (если не запрещает инструкция по эксплуатации конкретного аппарата).

Важное уточнение. Автономную котельную, работающую на сжиженном газе (СУГ), недопустимо устраивать в цокольном либо подвальном помещении. Смесь пропана с бутаном тяжелее воздуха, в случае утечки газ стелется над полом и не удаляется естественной вытяжкой.

В санузлах и ванных комнатах ставить газоиспользующие нагреватели нельзя. Теплогенераторная должна иметь окна, расчет площади остекления делается так: на каждый кубометр объема помещения приходится 0.03 м² светопрозрачной конструкции. Функциональное назначение окон в котельной:

1. Организация естественного освещения днем.
2. Отвод ударной волны на улицу в случае взрыва.

Остекление относится к легкосбрасываемым конструкциям. При взрыве газа или перегретого ТТ-котла стекло вылетает в первую очередь, нагрузка от ударной волны на стены существенно снижается. Это особенно актуально для легких каркасных зданий. По той же причине дверь из топочной должна распахиваться наружу.

Требования к объему и размерам котельной теплопроизводительностью до 60 кВт:

• минимальная высота потолков – 2 м;
• кубатура – минимум 8 м³;
• при установке 2 теплогенераторов указанные габариты увеличиваются до 2.5 м и 13.5 м³ соответственно.

Примечание. Мы привели нормы из документа СП 62.13330.2011. Свод Правил 402.1325800.2018 (более новый) уже требует выделить под топочную комнату высотой 2.5 м, минимальный объем – 15 м³. Отсюда разночтения и неприятные нюансы при сдаче котельных в эксплуатацию газовым службам.

Вентиляция теплогенераторной

Во внутренних, пристроенных и отдельных помещениях следует предусматривать естественную вытяжку и приток свежего воздуха. Конкретные требования:

• в котельной с газовыми теплогенераторами количество приточного и вытяжного воздуха равно 3 объемам комнаты в течение 1 часа (трехкратный воздухообмен) плюс подача воздуха на горение;
• для турбированных котлов, оборудованных закрытой камерой, предусматривается наружный забор воздушной смеси на горение;
• для агрегатов на твердом и жидком топливе делается однократный воздухообмен + дополнительный приток на горение (количество указывается в паспорте отопителя);

Дополнение. Если один из котлов потребляет сжиженную пропан-бутановую смесь, в помещении необходимо монтировать 2 вытяжных решетки – одна над полом, вторая – под потолком. Причину мы поясняли выше – СУГ значительно тяжелее воздуха.

Естественная вентиляция – типовое решение для бытовых котельных. Принцип работы следующий: в вертикальном вытяжном канале возникает природная тяга, удаляющая воздух из верхней зоны топочной. Создается разрежение, затягивающее свежие воздушные массы сквозь приточную решетку или зазор под дверью.

Вентилирование топочной на сжиженном газе – вытяжная решетка над полом должна забирать 2/3 от общего количества воздуха

Правила устройства дымоходов

Труба для отведения продуктов горения используется в большинстве котельных. Дымоход нужно правильно построить – выбрать удачное место и одновременно соблюсти все требования. Правила прокладки дымовой трубы:

• диаметр (сечение) – не меньше выхода продуктов горения из котла;
• максимально разрешенное количество поворотов трубы на 90° – три;
• вертикальный ствол дымохода прокладывается прямо сквозь перекрытия либо вдоль наружной стены, максимальная длина горизонтального присоединительного участка – 3 м;
• для обхода пристенной трубой кровельного свеса разрешается использовать 2 колена 30°;

Уточнение. Присоединение 2 источников тепла к одному вертикальному дымоходу производится на разных высотах с отступом 75 см, как это сделано на фото.

В деревянных и других домах, построенных из горючих материалов, труба прокладывается с противопожарным отступом от стены 50 см. Если конструкция обшита негорючей отделкой (лист металла, асбеста, минерита), указанное расстояние сокращается до 250 мм.

Способы прокладки дымохода из котельной деревянного дома

Узел прохода трубы сквозь деревянную стену котельной устраивается по аналогичному принципу. Нужно вырезать проем такого размера, чтобы отступ от стенки дымохода до древесины составлял 50 см. Если применяется изолированная труба типа сэндвич, интервал можно уменьшить до 38 см.

6 требований к размещению оборудования

По части интеграции отопительных и водогрейных аппаратов в помещение котельной нормы довольно демократичны:

1. Котлы, бойлеры, колонки, буферные емкости располагаются согласно инструкции производителя, с учетом удобства эксплуатации и ремонта. То есть, нужно обеспечить свободный проход к оборудованию.
2. Высота монтажа настенных теплогенераторов определяется из тех же соображений и лежит в пределах 1.5…1.8 м.
3. Ширина свободного пространства перед лицевой панелью отопителя – 1 м, расстояние от боковой стенки корпуса до строительной конструкции – минимум 3 см.
4. Если отопитель ставится вплотную к деревянной стене котельной либо подвешивается на нее, поверхность следует защитить несгораемым материалом. Лист металла или асбеста должен выступать за габариты корпуса на 10 см, сверху – на 700 мм.
5. Аналогичным образом защищаются деревянные полы топочной при инсталляции напольных котлов.
6. Минимальный технологический отступ от одного теплогенератора до другого принимается согласно инструкции по монтажу конкретного агрегата, но не меньше 100 мм.

К размещению деталей обвязки котельной – насосов, расширительных емкостей, арматуры – строгих требований нет. Обычно перечисленные элементы крепятся вместе с трубами к стенам.

Для обслуживания напольного котла (чистки дымоотвода) хватит прохода шириной 600 мм

Справка. Сейчас в продаже имеются блочные (модульные) мини-котельные, собранные по всем правилам. Вы покупаете готовое изделие либо заказываете свой комплект оборудования – производитель изготавливает топочную по индивидуальному проекту. Модуль устанавливается во дворе около дома.

Варианты компоновки агрегатов

Изучив все требования нормативной документации, можем приступать к проектированию топочной и расстановке оборудования. Если вы планируете обустраивать котельную в частном доме своими руками, то необходимо заранее составить список теплосиловых агрегатов и выяснить их размеры. Тогда получится обыграть варианты компоновки на бумаге – нарисовать план комнаты и расставить технику разными способами.

Перейдем непосредственно к рекомендациям, как уместить оборудование внутри котельной:

1. Если осталась возможность поменять габариты помещения, старайтесь уйти от квадратной формы в плане. Поскольку водонагреватели и другие элементы располагаются вдоль стен, середина квадратной комнаты останется свободной, то есть, неиспользуемой.
2. Удачное решение – прямоугольное помещение с окном и дверью на противоположных коротких стенах. Еще вариант: вход и окно сделаны в смежных перегородках, а оставшиеся 2 стены и 2 угла займет оборудование.
3. При недостатке места выбирайте малогабаритные либо подвесные агрегаты. Примеры: настенный бойлер горизонтального монтажа или напольный вытянутый кверху бак типа slim.
4. Как рационально использовать площадь возле окна: установите рядом невысокое напольное оборудование, например, газовый стационарный теплогенератор. Если удачно расположить дымоход, труба почти не перекроет световой проем.
5. Старайтесь максимум агрегатов развесить по стенам на высоте 1.6…2 м, под ними уместится коллектор теплых полов и остальная разводка отопления.
6. Громоздкий теплоаккумулятор задвиньте в угол, но оставьте просветы 5—10 см для прокладки трубопроводов обвязки.
7. Любой напольный котел можно поставить боком вплотную к стене. Тогда с другой стороны останется проход для обслуживания и чистки дымохода, как показано ниже на видео.

Примечание. При катастрофической нехватке места электрический накопительный водонагреватель можно вынести в соседнюю комнату. Бойлер косвенного нагрева переместить сложнее, резервуар подключается несколькими трубами + система рециркуляции.

Сложнее всего разместить в котельной 2 напольных габаритных котла, например, дизельный + пеллетный с бункером. Попробуйте их расположить около длинной стены без окна, там же выполните сборку схемы отопления. Между котлами и другим оборудованием оставьте проход 0.6 м. Рассмотрите вариант компоновки возле противолежащих стен или друг против друга, но тогда придется тянуть магистрали через помещение.

Остаток площади вдоль простенков и перегородок отдайте под систему водоочистки с гидроаккумулятором. Если вам удалось применить только настенные тепловые агрегаты, в котельной останется место для разных полезных вещей – раковины, небольшой ванны для обуви или стиральной машины.

Технологическая схема котельной

После расстановки тепловых генераторов наступает черед подключения аппаратов к инженерным сетям загородного дома – отоплению, водопроводу, электричеству. Все возможные схемы рассмотреть не получится, но мы приведем основные варианты обвязки котлов и водонагревателей в котельной:

1. Простейший вариант – подключение одного двухконтурного котла настенного монтажа. Поскольку агрегат изначально укомплектован собственным насосом, расширительным баком и автоматикой, его можно ставить на кухне либо в коридоре, а коммуникации упрятать в стены. Отделять или пристраивать помещение не нужно.
2. Схема котельной с твердотопливным котлом предусматривает защиту от холодной «обратки» и выпадения конденсата внутри топливника. Ключевую роль играет трехходовой клапан, не пускающий в рубашку теплоноситель из радиаторов, пока контур с байпасом не прогреется до 50–55 °C.
3. Обвязка с теплоаккумулятором повышает эффективность ТТ-котла, который работает в максимальном режиме, отдавая большую часть энергии буферной емкости. Второй трехходовой клапан ограничивает температуру воды на входе в радиаторную сеть, балансировочный вентиль служит для настройки послойной загрузки бака.
4. Типовая схема соединения настенного отопителя с бойлером косвенного нагрева. Температуру в резервуаре отслеживает термостат, подающий сигнал контроллеру котла. Электроника переключает трехходовой электроклапан и поочередно направляет теплоноситель в змеевик водонагревателя или батареи отопления.
5. При необходимости косвенный бойлер включается в малый контур циркуляции ТТ-котла, как изображено на следующей картинке.
6. Схема с двумя котлами – электрическим и дровяным – часто применяется, когда в доме нет газа. Дровяной теплогенератор служит основным источником тепла, электрокотел – вспомогательным (автоматически включается после прогорания твердого топлива).
7. Когда требуется объединить несколько энергоустановок и потребителей в котельной, практикуется схема первичного и вторичных колец. В жилых зданиях малой и средней площади данный вариант успешно заменяет более дорогую гидрострелку с коллектором.

Более подробное описание каждой технологической схемы приведено в соответствующих статьях – способы обвязки теплогенераторов и установка электрокотла своими руками.

Заключение

Сложность компоновки и подключения теплосилового оборудования зависит от размеров и конфигурации помещения, количества агрегатов, числа потребителей. Отапливаемая площадь не всегда играет роль, котельная в доме 100 м² может включать 2—3 теплогенератора, накопительный водонагреватель и теплые полы. Соответственно, схема топочной и монтаж усложняется. В подобной ситуации не помешает консультация эксперта.

Как работает газовый котел, как устроен

Все чаще для отопления и горячего водоснабжения в домах используются котлы. Они компактны, мощны, удобны в эксплуатации. Газ на сегодняшний день обходится дешевле, чем другие виды топлива. Если вы задумываетесь об установке такого оборудования у себя дома, важно понять, как работает газовый котел. Это поможет вам быстрее разобраться в управлении техникой и успешно ее эксплуатировать.

Как устроен газовый котел

Из чего состоит техника? Ответ на этот вопрос важно знать каждому пользователю, потому что при работе могут возникать разные ситуации. Кроме того, знания об устройстве газового котла и его составляющих помогут выбрать ту модель, которая подходит именно для вашего помещения.

Основные узлы

Горелка. Прямоугольная конструкция оборудована форсунками. Через них газ попадает в горелку и распределяется. Так поверхность радиатора равномерно прогревается по всей поверхности.

Существует две разновидности горелки:

• Атмосферная. Устанавливается возле дымохода. Принцип работы прост: воздух для поддержания пламени забирается из помещения. В этом случае обязательно наличие окна и нормальной вентиляции. Преимущество атмосферного типа — независимость от электроэнергии. Чаще встречается в моделях напольного типа.

• Турбированная. Работа такого котла не зависит от наличия тяги в дымоходе и вентиляции, так как встроенный вентилятор принудительно выводит продукты сгорания через коаксиальный дымоход. Вывод может быть сделан в стене. Встречается в котлах настенного размещения. Основной недостаток – энергозависимость.

Теплообменник представляет собой короб, внутри которого расположены трубки. По ним циркулирует вода. Узел может состоять из разных сплавов, что сказывается на сроке его эксплуатации. Двухконтурный прибор оснащен двумя радиаторами, одноконтурный — одним. Разновидности:

• Стальной. Самый простой и дешевый вариант. Материал устойчив к перепадам температур, однако обладает низкой теплопроводностью и недолговечностью.

• Медный. Это стойкий к коррозии и перепадам температур сплав. Медь в семь раз лучше стали проводит тепло, поэтому радиатор обходится дороже. Имеет ограниченную температуру нагрева.

• Чугунный. Устойчив к коррозии и высоким температурам. Хорошо проводит тепло, но обладает большим весом. Поэтому чаще используется для напольных котлов в виде разборной конструкции.

Циркуляционный насос создает давление в системе для постоянной циркуляции воды. Не во всех моделях есть насос. Но если вы выбираете технику для газового отопления, он должен присутствовать в конструкции.

Расширительный бак. При нагреве теплоноситель расширяется, поэтому бак принимает его излишки во избежание аварийной ситуации.

Дымоотвод. В атмосферных моделях труба соединяется с патрубком корпуса и выводится к дымоходу. В турбированных типах котлов создается коаксиальный дымоотвод, другой конец которого присоединяется к отверстию в стене.

Электроника и модуль управления включает датчики, проводки, схемы: все, что позволяет устройству стабильно функционировать.

Автоматика безопасности. Это сенсоры, которые защищают прибор от таких неполадок:

• отсутствие тяги;
• перегрев;
• отсутствие пламени в горелке.

Если система дает сбой, датчики посылают сигнал модулю управления и работа изделия прекращается.

Принцип работы

По магистрали в систему поступает холодная вода. Через насос циркуляции она подается в теплообменник. Открывается газовый клапан, и в горелку через форсунки поступает топливо. Срабатывает электрод розжига, от чего газ загорается.

Котел работает на отопление или обеспечение горячего водоснабжения (ГВС). Переключение происходит с помощью трехходового клапана. В процессе работы продукты сгорания выводятся через дымоход. При достижении установленной температуры пламя гаснет. Некоторые модели имеют наружный термостат, поэтому при понижении температуры сразу включают нагрев.

Ниже представлена схема работы:

Разновидности и классификация

Как должен работать котел? Это зависит от его разновидности.

По способу установки техника делится на два типа:

• Настенные. Небольшие приборы малой и средней мощности. Часто устанавливаются в квартирах и домах с небольшой площадью. Размещение на стене экономит свободное пространство.
• Напольные. Габаритные конструкции, для размещения которых понадобится много места. Зато они способны одновременно отапливать и обеспечивать ГВС большие площади.

По строению дымоотвода, типу отвода продуктов сгорания:

Режимы их работы мы описывали выше.

• Одноконтурные. Обеспечивают оптимальную работу на отопление.
• Двухконтурные. Оснащены двумя радиаторами, поэтому могут обеспечивать систему отопления и наполнять краны горячей водой.

• Модулируемая. Плавная автоматическая регулировка силы пламени.
• Обычная. Без какой-либо регулировки.

По типу поджига:

• Пьезорозжиг. Запуск проводится путем нажатия кнопки и деформации пьезоэлемента. Преимущества розжига в энергонезависимости. Недостатки: постоянный ручной запуск, большой расход топлива.
• Электронный. Срабатывает встроенный трансформатор, который управляется автоматикой.

По принципу работы:

• Конвекционные. Обычная схема, по которой тепло при сгорании переходит к теплоносителю (воде).
• Конденсационные. Кроме обычного нагрева устройство использует тепло водяного пара. Конденсат скапливается в дополнительном теплообменнике. Поэтому модели Аристон Class Premium Evo обладают высоким КПД.

Обычные котлы энергозависимы, но встречаются устройства, которые работают по другому принципу. Они устанавливаются в помещениях с наличием дымохода и обладают открытой камерой сгорания. Зажигание происходит при помощи пьезоэлемента. Некоторые из них (например, «Конорд») имеют чугунный радиатор.

Техника может работать на природном и сжиженном газе, а крепится на стену или устанавливается на пол. Существует вариант парапетной установки — газовый котел крепится на внешней стене, обладает закрытой камерой сгорания и подключается к коаксиальной трубе.

Рассмотрев устройство и особенности водонагревательной техники, вы сможете выбрать оптимальный вариант для своего жилища. Видео поможет вам лучше разобраться в теме: