Газовый котел для отопления и горячего водоснабжения: выбор и подключение

Газовая котельная

Газовая котельная

Газовый котел для отопления и горячего водоснабжения — исключительно выгодная покупка: по сравнению с другими источниками тепла он обеспечивает минимальную стоимость киловатт-часа тепловой энергии. Однако не все представляют себе, чем различаются современные газовые котлы, и каким образом они подключаются к инженерным системам дома. Сегодня мы постараемся исправить этот недочет.

Преимущества

Список достоинств газового отопительного оборудования не ограничивается экономичностью:

  • Для работы котла не требуется хранение запаса топлива, что выгодно отличает его от твердотопливных и дизельных котлов;

Уточним: у правила есть исключение — газоснабжение от газгольдера. Так называется подземная емкость для хранения запаса сжиженного пропана. Эта схема газоснабжения применяется там, где подключение к магистральному газу невозможно или чрезмерно дорого из-за большого расстояния до магистрали.

Установка газгольдера во дворе строящегося коттеджа

Установка газгольдера во дворе строящегося коттеджа

  • Продукты сгорания практически не содержат токсичных или загрязняющих веществ;

Справка: в процессе окисления чистых, лишенных примесей углеводородов образуются углекислый газ CO2 и вода H2O.

Реакция сгорания метана. Продукты — вода и углекислота

Реакция сгорания метана. Продукты — вода и углекислота

  • КПД прибора максимален во всем диапазоне мощности. Для сравнения — у классических твердотопливных котлов при регулировке тепловой мощности заслонкой, КПД падает из-за неполного сгорания топлива;
  • У котлов с принудительной тягой воздухообмен с улицей (отбор воздуха для работы горелки и отвод продуктов сгорания) осуществляется по единственной коаксиальной трубе. Это означает, что прибор может монтироваться вблизи любой внешней стены дома, без привязки к дымоходам или вентканалам;

Заметьте: температура  воздуховода позволяет прокладывать его даже через деревянные стены без дополнительных мер противопожарной безопасности.

  • Приборы с электронным розжигом могут управляться внешними термостатами, в том числе и программируемыми (с суточными и недельными температурными циклами), включаться и настраиваться по Wi-Fi и с помощью SMS-сообщений.
Выносной электронный термостат с управлением по беспроводной сети

Выносной электронный термостат с управлением по беспроводной сети

Классификация

Итак, по каким признакам можно классифицировать интересующие нас приборы?

Способ монтажа

Изображение Описание

Напольный котел

Напольный котел

Напольные котлы обладают значительной тепловой мощностью (от 25 кВт и более). Их конструкция обычно включает только теплообменники и термостаты, обеспечивающие стабильную заданную температуру воды на выходе. Так называемая обвязка котла (вспомогательная арматура, обеспечивающая безопасную работу инженерных систем) приобретается и монтируется отдельно.

Настенный прибор: все необходимые элементы обвязки находятся внутри корпуса

Настенный прибор: все необходимые элементы обвязки находятся внутри корпуса

Настенные котлы производятся в диапазоне мощности 9-40 кВт. Помимо компактности, их достоинство в том, что все элементы обвязки (или хотя бы их часть) уже смонтированы производителем в корпусе прибора. Набор вспомогательных устройств фактически превращает его в полноценную котельную, которая может подключаться непосредственно к отопительному розливу.

Тип розжига

Котлы на газе для горячего водоснабжения и отопления могут быть энергонезависимыми (с ручным розжигом от пьезоэлемента) или снабженными электронным розжигом.

Особенности каждой конструкции вполне предсказуемы:

  1. Пьезорозжиг не оставит вас без отопления и ГВС даже при длительных отключениях электроэнергии. Однако энергонезависимый котел потребляет больше газа, примерно на четверть. Он расходуется на круглосуточную работу запальника (пилотной горелки, от которой зажигается при падении температуры теплоносителя основная);
Энергонезависимый прибор с пьезорозжигом

Энергонезависимый прибор с пьезорозжигом

  1. Электронный розжиг позволяет обойтись без запальника и реализовать максимально гибкое управление температурным режимом прибора. Цена удобства — энергозависимость: если при отключении света на 2-3 часа вас может выручить источник бесперебойного питания, то день-два без электричества вам придется коротать в стремительно остывающем доме.
Современный котел с электронным розжигом

Современный котел с электронным розжигом

Тип горелки

Она может быть атмосферной (с естественной тягой и отбором воздуха из помещения котельной) и наддувной, или турбированной (с принудительной тягой и коаксиальным воздуховодом).

Атмосферная горелка устанавливает жесткие требования к вентиляции помещения, в котором установлен газовый котел для водоснабжения и отопления. Однако только она позволяет реализовать энергонезависимость газового оборудования: принудительная тяга подразумевает работу наддувного вентилятора.

Дымоход котла с турбированной горелкой

Дымоход котла с турбированной горелкой

Функциональность

Различия в функциональности сводятся к наличию или отсутствию дополнительного теплообменника. Двухконтурные газовые котлы для отопления и горячего водоснабжения могут одновременно подключаться к обеим инженерным системам, одноконтурные же предназначены для работы только на отопление.

Двухконтурный котел подключен к системам ГВС и отопления

Двухконтурный котел подключен к системам ГВС и отопления

Кроме того: теплообменник двухконтурного котла для приготовления горячей воды может быть отдельным или коаксиальным битермическим. Во втором случае для нагрева воды используется теплообмен с теплоносителем системы отопления.

Общая болезнь теплообменников ГВС — забивающая их накипь; демонтаж отдельного теплообменника позволяет владельцу продолжать отапливать дом, а вот в случае неисправности битермического коаксиального теплообменника, он лишается такой возможности.

Битермический теплообменник газового котла

Битермический теплообменник газового котла

Не стоит думать, что одноконтурная схема полностью  исключает приготовление котлом горячей воды. Одноконтурный газовый котел для горячего водоснабжения используется в паре с бойлером косвенного нагрева — теплоизолированной емкостью с собственным теплообменником.

Бойлер подключается в разрыв розлива отопления. Летом отопительные приборы отключаются, а теплоноситель движется по малому контуру — между теплообменниками котла и бойлера.

300-литровый бойлер косвенного нагрева

300-литровый бойлер косвенного нагрева

Полнота сгорания

Газовые котлы делятся на традиционные и конденсационные. Разница — в полноте использования теплоты сгорания газа:

  1. Традиционный котел утилизирует так называемую низшую теплоту сгорания, то есть то тепло, которое выделяется непосредственно при горении;
  2. Устройство конденсационного котла позволяет использовать высшую теплоту сгорания, включающую энергию, полученную при конденсации водяного пара.

Любопытно: разница в эффективности между этими схемами позволяет продавцам заявлять для конденсационных котлов фантастический КПД в 107-109%. За 100% принимается, разумеется, низшая теплота сгорания газа.

Сравнение КПД котлов разных поколений

Сравнение КПД котлов разных поколений

Особенность конденсационной схемы — в способности котла работать с низкими температурами теплоносителя (от 30 градусов на обратном трубопроводе и от 40 градусов на подаче). При повышении температуры обратки КПД прибора падает  просто из-за того, что на более горячем теплообменнике конденсируется меньше пара.

Для традиционных котлов температура обратки ниже 55°С противопоказана: при этом начинается конденсация агрессивных продуктов сгорания (в частности, нестабильной, но весьма активной химически угольной кислоты) на теплообменнике, что приводит к быстрому выходу последнего из строя.

У конденсационного котла его дополнительный теплообменник (экономайзер) предназначен для работы в агрессивных средах: он изготавливается из нержавеющей стали или снабжается полиэтиленовым покрытием.

Так устроен конденсационный котел

Так устроен конденсационный котел

Подсказка: способность конденсационного котла работать с низкими температурами теплоносителя придется очень кстати для владельцев домов с внутрипольным отоплением. При температуре воды в отопительном контуре в 50-70 градусов, водяному теплому полу с его рабочей температурой не выше 40°С,  требуется сложная система рециркуляции с термоконтролем, здесь же прибор может быть напрямую подключен к коллектору системы теплоснабжения.

Традиционный газовый котел подключен к коллектору теплого пола через смесительный узел

Традиционный газовый котел подключен к коллектору теплого пола через смесительный узел

Монтаж

Первое и главное: любое оборудование может подключаться к газу только представителем городской газовой службы или лицензированной организации. Своими руками вы можете выполнить лишь подключение к системам водоснабжения и отопления.

Отопление

Для стабильной, эффективной и безопасной работы отопительной системы обвязка котла должна включать следующие элементы:

Изображение Описание

Насос для системы отопления

Насос для системы отопления

Циркуляционный насос. Его задача — обеспечить быструю циркуляцию теплоносителя и равномерный нагрев отопительных приборов.

Устройство мембранного расширительного бачка

Устройство мембранного расширительного бачка

Расширительный бак. В закрытой (не сообщающейся с атмосферой, и работающей при избыточном давлении) системе отопления, он вмещает избыток теплоносителя, компенсируя расширение того при нагреве. Емкость мембранного бака обычно берется примерно равной 1/10 от объема отопительного контура, а тот грубо рассчитывается как 15 литров на 1 кВт мощности котла.

Группа безопасности отопительного контура

Группа безопасности отопительного контура

Группу безопасности: манометр для визуального контроля текущего давления, предохранительный клапан для сброса избытка теплоносителя при опасном росте давления и автоматический воздушник для отвода воздуха при запуске сброшенного контура, а также для отвода водяного пара при закипании воды в теплообменнике котла. Группа безопасности монтируется на подающей нитке отопительного контура, сразу после котла: именно там в первую очередь начинает расти давление при остановке циркуляции.

Напомним: с большой вероятностью все элементы обвязки уже смонтированы в корпусе вашего настенного котла. Инструкция производителя обычно содержит детальное описание порядка его установки.

ГВС

Как запитать горячее водоснабжение от газового котла:

  • Двухконтурный прибор подключается в разрыв между водопроводами ХВС и ГВС. Нагрев включается автоматически при расходе воды через теплообменник;
Принципиальная схема подключения двухконтурного котла

Принципиальная схема подключения двухконтурного котла

  • Одноконтурный котел комплектуется бойлером косвенного нагрева, установленным между розливами подачи и обратки.
  • При этом отопительный контур должен отсекаться парой шаровых кранов, позволяющих перевести инженерные системы дома в летний режим — с отключенным отоплением и циркуляцией теплоносителя только через бойлер.
Один из вариантов подключения бойлера косвенного нагрева к одноконтурному котлу

Один из вариантов подключения бойлера косвенного нагрева к одноконтурному котлу

Материалы

Какие трубы и фитинги можно использовать для подключения котла к системам отопления и ГВС?

Вспомните, в статье речь идет об автономных контурах со стабильными температурой и давлением. Гидроудары в них исключены, а перегреву воды воспрепятствует автоматика котла.

Раз так — можно использовать недорогие материалы без многократного запаса прочности, необходимого в системах ЦО и централизованной подачи горячей воды:

  • Полипропиленовые трубы с армированием фольгой или минеральным волокном на фитингах под низкотемпературную сварку;
Армированные алюминиевой фольгой полипропиленовые трубы

Армированные алюминиевой фольгой полипропиленовые трубы

Заметьте: армирование не только увеличивает прочность трубы по отношению к гидростатическому давлению, но и уменьшает ее удлинение при повышении температуры среды.

Трубы без армирования при нагреве на 50 градусов удлиняются на 0,65%

Трубы без армирования при нагреве на 50 градусов удлиняются на 0,65%

  • Металлопластик на пресс-фитингах;
Подводка к радиатору на фото смонтирована металлопластиковой трубой на пресс-фитингах

Подводка к радиатору на фото смонтирована металлопластиковой трубой на пресс-фитингах

  • При коллекторной разводке инженерных систем и/или монтаже теплого пола — трубы из сшитого полиэтилена PEX на фитингах-штуцерах из термостойкого полиэтилена PERT на фитингах под муфтовую сварку.

Для монтажа теплого пола использованы трубы PERT

Для монтажа теплого пола использованы трубы PERT

Заключение

Как видите, газовые котлы для горячего водоснабжения частного дома выгодны, удобны и сравнительно просты в монтаже. Узнать о них больше вам поможет видео в этой статье. Успехов!

Рейтинг
статьи
Добавить
в избранное
Версия
для печати

Ремонт погреба и подвала

Комментарии

Извините, комментариев не найдено.

Оставить комментарий

Имя:
E-mail: