Типы газовых горелок. Бытовые газовые приборы Виды неисправностей баллонов и их устранение

Существуют различные типы газовых котлов.

Газовые котлы считаются самыми оптимальными.

Они обеспечивают эффективный обогрев помещений в случае отсутствия доступа к централизованной отопительной системе. Высокий спрос на данный вид отопительного оборудования обоснован видом потребляемого топлива. Природный газ — это самой доступный ресурс на сегодняшний день, который позволяет получить тепловую энергию. Из-за наличия широкого ассортимента есть возможность подбора оптимального варианта для обогрева помещения.

Классификация газовых котлов

По способу исполнения. Существуют напольные и настенные типы котлов. Отличительной чертой напольных газовых котлов является широкий диапазон регулирования мощности. С их помощью можно обогревать помещения площадью до 200 м². При совместной работе с бройлером с помощью такого котла обеспечивается максимальная подача горячей воды. Отличием настенных котлов являются компактные габариты, которые позволяют экономить площадь установки. Настенные котлы оснащены устройствами, которые обеспечивают безопасность эксплуатации (блокировочные термостаты, датчики наличия пламени, датчики контроля тяги, механизм отключения во время перебоев электропитания и прочие).
По количеству контуров отопления. Одноконтурные котлы предназначены для нагрева теплоносителя либо отопительной системы, либо горячего водоснабжения. Двухконтурные используются в одновременном отоплении помещения и подаче теплой воды. Для решения индивидуальных потребностей подойдет приобретение газового котла с бойлером, который позволит иметь постоянный запас воды (40-70 литров), или оборудование проточного типа.
По способу сброса продуктов сгорания. При естественной тяге в котлах отопления вывод продуктов сгорания происходит путем постоянного притока воздуха с улицы. Такие приборы устанавливаются в нежилых помещениях или в небольших домах. Если в приборе оборудована принудительная тяга с закрытой камерой сгорания, то воздух забирается с помощью специального дымохода, состоящего из внешней и внутренней трубы. Эти котлы не сжигают кислород, находящийся в помещении, и не требуют дополнительного притока холодного воздуха для поддержания горения газа.
По энергоэффективности. Существуют конвекционные котлы, использующие низшую теплоту сгорания. Такая система отопления должна проектироваться с созданием всех условий, не допускающих конденсацию водяных паров, которые содержат растворенные кислоты, на стенках теплообменника, топки и дымохода. В конденсационных котлах используется высшая теплота сгорания. Обогрев помещения происходит за счет водяных паров, которые образуются на стенках экономайзера.
По типу розжига. При электронном розжиге запуск происходит автоматически. Такие модели более экономичны из-за отсутствия запальника с пламенем, горящим постоянно. При временном прерывании подачи электричества включение котла происходит автоматически при возобновлении питания. В случае пьезорозжига котел придется включать вручную.

Газовые настенные котлы

Как и любые другие, газовые настенные котлы являются основой всей системы отопления. Считаются самым доступным и распространенным оборудованием для отопления. Подобный котел несет в себе технологичность и комфорт при применении в загородном доме.

Монтаж отопления проводится там, где находится газопровод. Они могут работать от магистрали с природным газом, а также от баллона со сжиженным газом. Баллон со сжиженным газом имеет высокую стоимость и является менее эффективным в эксплуатации, чем на природном газе. Чтобы установить настенный котел, необходимо иметь перечень определенных документов. Монтаж и обслуживание такого типа оборудования должны производить профессионалы, которые специализируются на этом оборудовании.

Наличие газовых горелок, газовой арматуры и теплообменника является основным узлом газового настенного котла. Медные теплообменники имеют самую низкую стоимость и легкий вес. Такие теплообменники применяются чаще всего, но существуют также стальные и чугунные. Настенные котлы оборудованы элементами управления, защиты и самодиагностики.

Существуют одноконтурные и двухконтурные настенные котлы. Одноконтурные предназначены для отопления помещений, а чтобы нагреть воду, устанавливается колонка или электрический бройлер. Двухконтурные котлы могут использоваться как для отопления, так и для горячего водоснабжения (не одновременно).

При правильном монтаже и эксплуатации такой котел может прослужить до 15-20 лет (с гарантией 1 год). По окончанию гарантийного срока следует провести техобслуживание. Техническое обслуживание рекомендуется проводить ежегодно.

Газовые конденсационные котлы

Газовые конденсационные котлы — это надежные, современные и высокотехнологичные приборы.

В отличие от обычных котлов, которые пропускают продукты сгорания через решетку теплообменника, конденсационные создают передачу своей тепловой энергии в теплообменник. Через дымоходы выводятся отходящие газы в атмосферу, теряя часть теплоты. Вместе с газами происходит выход топливного пара, который образуется при сгорании, снижая эффективность и забирая часть энергии. Эта энергия сохраняется конденсационным котлом и передается в систему отопления.

При охлаждении происходит превращение пара в жидкость (конденсация), что ведет к высвобождению определенного количества теплоты. Специальный теплообменник скапливает конденсацию и передает тепло в систему отопления. Во время полного сжигания единицы топлива происходит выработка тепла, высвобождающаяся при конденсации. Это явление именуется высшей теплотой сгорания топлива.

Конденсационные котлы обладают высокой экономичностью. Из-за использования высокотехнологичных горелок происходит обеспечение приготовления топливно-воздушной смеси в необходимых пропорциях для данного режима горения.

Этот тип котлов может быть как в настенном виде, так и в напольном.

Для конденсационных котлов устанавливается система отопления с расчетом на более низкую температуру теплоносителя. В этом проекте учитывается температура теплоносителя в обратном контуре. Температура не может превысить 60°С при любых климатических условиях.

Такой тип отопительных приборов является самым массовым в Европе. Во многих странах запрещается устанавливать любые газовые котлы, кроме конденсационных, так как именно эти котлы имеют самые низкие показатели выбросов вредных веществ и самый высокий КПД.

Типы газовых горелок в отопительных котлах

Классификация газовых горелок:

по давлению газа;
по конструкции, которая влияет на способность сжигания газа, а также его смешение с воздухом во время горения.

По давлению газа, который подается для сжигания, различают горелки:

низкого давления. До 0,05 кгс/см² (5 кн/м², 500 мм вод.ст.);
среднего давления. От 0,05 до 3 кгс/см² (5-300 кн/м², 0,5-30 м вод.ст.);
высокого давления. От 3 кгс/см² (300 кн/м², 30 м вод.ст.).

По конструкции и методу сжигания газа делятся на:

диффузные;
инжекционные;
газотурбинные;
двухпроводные;
комбинированные.

Принцип работы диффузионных горелок основывается на горении, которое происходит при смешивании горючего газа и воздуха, находящихся внутри камеры сгорания. Для этого при определенном давлении на горелку подается газ, а воздух поступает естественным путем. После смешивания образуется горючая смесь.

Работа инжекционных горелок происходит при смешивании газа и воздуха внутри корпуса. Воздух для горения инжектируется, смешиваясь с газом, с помощью специального раструба и сопла для выхода газа с высокой скоростью. Имеют полное и частичное смешивание количества подаваемого воздуха.

В двухпроводном типе газовых горелок воздух подается с помощью дутьевого вентилятора. В зоне сжигания происходит смешивание горючего газа с воздухом. Имеют возможность работоспособности на низком и среднем давлении. Этот тип горелок является компактным, бесшумным в работе. Имеет широкий диапазон тепловой мощи с регулировкой.

Конструкция газотурбинных горелок предполагает подачу воздуха с помощью осевого вентилятора, который начинает работать при включении турбины, которая находится в потоке истекающего газа. Подача воздуха происходит в обратном направлении от течения газа из горелки. В следующей статье — сколько сжигают газа настенные газовые котлы.

Методы стабилизации пламени горелки в топке

Пределами устойчивой работы горелок является отрыв пламени от горелок и проскок пламени внутрь горелки.

Стабилизация пламени производится с помощью специальных устройств и создания условий для предотвращения отрыва или проскока:

· Поддержание скорости выхода ГВС в безопасных пределах;

· Поддержание температуры в зоне горения не ниже температуры воспламенения ГВС.

Когда в горелку поступает чистый газ без воздуха, то пламя в этом случае наиболее устойчиво, т.к. проскока быть не может, а отрыв маловероятен, т.к. такие устройства работают на низком давлении газа.

В горелках, в которых имеется готовая газо-воздушная смесь, т.е. газ и воздух, возможен отрыв и проскок. Проскок пламени в горелку можно предотвратить, если:

· Уменьшить выходное отверстие для ГВС;

· В устье горелки установить щелевой стабилизатор с размером щели не более 1,2мм или сетки с мелкой ячейкой, размером не более 2,5мм;

· Если охлаждать выходное отверстие горелки.

Отрыв пламени от горелки можно предотвратить, установив у устья горелки постоянно горящую запальную горелку, с помощью огнеупорных туннелей различной конструкции, установки рассекающего стабилизатора, установки в топке котла огнеупорной горки из огнеупорного кирпича. Горка (огнеупорная) в топке предотвращает отрыв пламени и поддерживает температуру в топке котла.

Газовые горелки

Газовой горелкой называется устройство, обеспечивающее устойчивое сжигание газообразного топлива и регулирования процесса горения.

Основные функции горелок:

· Подача газа и воздуха к фронту горения;

· Смесеобразование;

· Стабилизация фронта пламени;

· Обеспечение требуемой интенсивности процесса горения газа.

1. Диффузионные горелки.

2. Инжекционные среднего и низкого давления.

3. Кинетические – с принудительной подачей воздуха низкого и среднего давления.

4. Комбинированные газомазутные горелки низкого и среднего давления.

Все горелки должны пройти государственные испытания в специальных испытательных центрах и иметь «Сертификат соответствия российским стандартам»

(Испытания: г.Шахты, Ростовской области, Свердловская область: «Уральский испытательный центр горелочных устройств».

Диффузионная горелка . Диффузия – процесс самопроизвольного проникновения одного вещества в другое.

В диффузионных горелках весь, необходимый для сгорания газа воздух – вторичный. Диффузионные горелки практически нигде не применяются. Диффузионная горелка представляет собой трубу с отверстиями для выхода газа, расстояние между отверстиями определяется с учетом распространения пламени от одного отверстия к другому. В такую горелку подается чистый газ без примеси воздуха. Горелки маломощные, требуют большой объем топочного пространства или подачу воздуха в топку вентилятором.

В промышленности на старых заводах применяется подово-щелевая диффузионная горелка, представляющая собой трубу Æ 57мм с высверленными на ней в 2 ряда отверстиями.

К преимуществам диффузионных горелок можно отнести простоту конструкции и устойчивое пламя.

Инжекционная горелка. Подсос воздуха за счет разряжения, создаваемого струей истекающего газа, называется инжекцией, или подсос воздуха осуществляется за счет энергии струи газа. Инжекционные горелки бывают с неполной (50…60%) инжекцией воздуха и полной инжекцией.

В инжекционных горелках в горении участвует воздух первичный (50…60%) и вторичный из объема топки. Горелки эти называются еще саморегулирующимися (т.е., чем больше подача газа, тем больше засасывается воздуха).

Недостатки этих горелок: нуждаются в стабилизации пламени от отрыва и проскока. Горение – с шумом при работе.

Достоинства горелок: простота конструкции, надежность в работе, возможность полного сжигания газа, возможность работы на низких и средних давлениях, подача воздуха за счет энергии струи газа, что экономит электрическую энергию (вентилятора).

Основными частями инжекционных горелок являются:

· Регулятор первичного воздуха (1);

· Сопло (2);

· Смеситель (3).

Регулятор первичного воздуха представляет собой вращающийся диск, шайбу или заслонку, с помощью которых регулируется подача первичного воздуха.

Сопло служит для превращения потенциальной энергии давления газа – в кинетическую (скоростную), т.е. для придания газовой струе такой скорости, которая обеспечивала бы необходимый поток воздуха.

Смеситель горелки состоит из 3-х частей:

· Инжектора (4);

· Конфузора (5);

· Диффузора (7).

В инжекторе создается разрежение и создается подсос первичного воздуха.

Самая узкая часть горелки – конфузор, в котором происходит выравнивание газо-воздушной смеси.

В диффузоре происходит окончательное перемешивание газовоздушной смеси и увеличение ее давления за счет снижения скорости.

Горелка с принудительной подачей воздуха. Это кинетическая или двухпроводная горелка. Воздух для сгорания газа подается в горелку принудительно вентилятором 100%, т.е. весь воздух первичный. Горелка эффективная, большой мощности, не требует большого топочного пространства. Работает на низком и среднем давлении газа, нуждается в стабилизации пламени от отрыва и проскока.

В горелке имеется завихритель воздуха, предназначенный для полного перемешивания газа с воздухом внутри горелки.

У горелки имеется керамический туннель, выполняющий функции стабилизатора.

Комбинированные газомазутные горелки. У этих горелок помимо газовой части имеется форсунка для распыливания жидкого топлива. Одновременное сжигание газа и жидкого топлива разрешается кратковременно при переходе с одного вида топлива на другой.

Форсунка представляет собой конструкцию типа труба в трубе. По центральной трубе подается жидкое топливо, по межкольцевому пространству подается распыливающий воздух или пар.

Электромагнитная арматура.

Это клапаны КГ-70,40,20,10 и вентиль СВМГ, предназначенные для автоматического выключения и включения горелок.

Работают в системе автоблокировок и регулирования, предназначенных для отключения подачи газа на котел в случае отклонения какого-либо параметра работы котла от нормально-заданного.

Электромагнитные клапаны КПЭГ-100п, КПЭГ-50п также предназначены для работы в системе автоматической блокировки по отключению напряжения. Включается только вручную.

Устройство клапанов.

Клапаны КГ работают на газопроводах с давлением не более 0,5 кг/см. Клапан состоит из корпуса, крышки, между которыми зажата мембрана.

Сверху мембраны имеется металлический диск, снизу уплотнительная прокладка, выполняющая функцию клапана. Прокладка и металлический диск между собой стянуты болтом.

В верхней части крышки имеется колпак, под которым имеется болт-ограничитель прогиба мембраны.

В состав клапана КГ входит сервоклапан и катушка электромагнита. В сервоклапане имеются два отверстия, в верхней части перепускное, а снизу сбросное, которые по очереди бывают открытыми и закрытыми золотником, связанным через шток с сердечником катушки электромагнита.

В сервоклапане над золотником имеется короткая жёсткая пружина, которая при отключении напряжения плотно прижимается к седлу сбросного отверстия золотника.

При отсутствии напряжения на катушке электромагнита золотник сервоклапана под действием веса сердечника электромагнита, силы пружины перекрывает сбросное отверстие, т.е. сидит на седле сбросного отверстия.

Через сбросное отверстие, закрытое золотником, прекращается сброс газа из надмембранной полости ЭКГ в атмосферу. Перепускное отверстие в сервоклапане осталось открытым. Подмембранная полость клапана через прорези в корпусе, через открытое перепускное отверстие сообщается с надмембранной полостью, по принципу сообщающихся сосудов. Давление газа в подмембранной и в надмембранной становится равным. При этом мембрана, под действием веса диска на ней и силы пружины перекрывает проход газа.

При подаче напряжения на катушку электромагнита сердечник втягивается внутрь катушки, через шток приподнимает золотник от седла сбросного отверстия, открывая его и закрывая перепускное отверстие в верхней части сервоклапана.

Газ из надмембранной полости клапана КГ через открытое сбросное отверстие сбрасывается в атмосферу через импульсную трубку. При этом давление в надмембранной полости становится равным атмосферному давлению.

Мембрана, под действием входного давления газа под ней, прогнется вверх вместе с уплотнительной прокладкой снизу, и обеспечит проход газа на горелку. А перепускное отверстие сервоклапана при этом закрыто золотником и связи по дмембранного и надмембранного пространства клапана – нет.

Неисправности клапана КГ:

1. Негерметичность прилегания клапана к седлу. Пропуск газа на горелку в топку.

2. Негерметичность прилегания золотника сервоклапана к седлу сбросного отверстия. В этом случае, если сбросная трубка врезана в выходной газопровод горелки, согласно паспорта на клапан завода-изготовителя, то также произойдет загазовывание топки.

3. Негерметичное перекрытие золотником перепускного отверстия сервоклапана (напряжение на катушку подано, клапан открыт). При такой негерметичности, клапан может закрыться вследствие того, что газ из по дмембранной полости через прорези в корпусе и негерметично закрытое перепускное отверстие поступит в надмембранную полость клапана и он закроется. Для устранения негерметичности (вышеназванных) необходимо заменить уплотнительные поверхности, проявив при этом незаурядную фантазию, т.к. Российскими предприятиями ЗИП не поставляются. Для устранения негерметичности сервоклапана можно регулировать ход золотника устройством, находящимся в присоединении сердечника электромагнита со штоком золотника сервоклапана.

4. Утечка газа наружу через уплотнительную прокладку сервоклапана (нарисована синим).

5. Утечка газа через болт в крышке клапана под колпаком.

6. Негерметичная сборка в центре мембраны клапана. Если утечка сильная, то давление над мембраной и под мембраной выровняется, то клапан закроется и перекроет газ.

7. Порыв мембраны. При открытом клапане, когда напряжение подано. Давление над и под мембраной выровняется и клапан закроется. Мембраны обычно рвутся по периметру, там, где мембрана зажата болтами.

8. В верхней части сервоклапана прогибается пластмассовая втулка. Нарушается герметичность закрытия перепускного отверстия.

9. Утечки газа через микропоры в корпусе, крышки.

10. Сгорела катушка электромагнита.

Газовое автономное отопления является на сегодняшний день самым популярным в быту, учитывая масштабы применения. Природный газ представляет собой самый доступный вид топлива для эффективного обогрева жилых помещений в автономном режиме. Домашний котел - это технически совершенный, высоко технологичный агрегат, который посредством сжигания газа в камере сгорания обеспечивает нагрев теплоносителя в системе отопления. Сегодня на рынке отопительного и обогревательного оборудования широко представлены различные виды газовых котлов отопления, предназначенных для жилых помещений квартиры или частного дома практически любой площади.

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.

Разновидности камер сгорания

Кроме разделения газовых котлов по типу теплообменника и виду газовой горелки, существует классификация отопительного оборудования по устройству камеры сгорания (топочной камеры).

Котлы могут быть:

с открытой топкой;
с закрытой камерой сгорания.

В первом случае для нормальной работы котла необходимым условием является наличие дымохода. Такие котлы обычно ставятся в частных домах, где планировка здания позволяет сделать дымоход нужной длины и соответствующего диаметра.

Важно! Дымоход должен отвечать требованиям проектной документации системы отопления, т.е. соответствовать мощности котла и архитектуре здания. От диаметра и длины трубы зависит интенсивность тяги, необходимой для горения топлива в камере сгорания и обеспечения безопасности эксплуатации отопительного оборудования.

Для отопления квартир небольшой площади используются котлы с закрытой топкой. Такие модели не требуют для своего монтажа устройство отдельного дымохода. Вывод продуктов горения осуществляется через отверстие в стеновой панели дома, в которое выводится коаксиальный дымоход, служащий одновременно и для подачи воздуха. В качестве резервного устройства в целях безопасности помещение дополнительно оборудуется принудительной вытяжкой (вытяжной вентилятор).

Котлы с закрытой топкой имеют существенное преимущество перед открытыми камерами сгорания. Воздух нагнетается в топку не только перед включением котла, но и продолжает поступать в камеру сгорания уже после его отключения. В результате из топки удаляются все остаточные продукты горения, включая газ, скопившийся в топке в результате аварийной утечки.

Котлы с принудительной вентиляцией обладают лучшими эксплуатационными характеристиками. Розжиг котла осуществляется быстрее, а топливная масса практически полностью выгорает. КПД у таких котлов, в сравнении с традиционными моделями, гораздо выше, что даёт существенную экономию газа.

Особенности бытовых газовых котлов

Разобравшись с различными видами котлов и их внутренним устройством, рассмотрим ещё один вид классификации - по способу нагрева теплоносителя. Речь пойдет об одноконтурных и двухконтурных отопительных котлах.

Одноконтурный котел используется только для монтажа домашней системы отопления в жилых объектах небольшой площади. Увеличение функциональности агрегата в данном случае ограничено технологическими возможностями однотрубной системы отопления. Котел не имеет специальных гидравлических устройств и приспособлений, способных обеспечить горячее водоснабжение в доме. В сравнении с двухконтурными котлами такие агрегаты значительно дешевле.

На заметку: Чтобы обеспечить жильё системой ГВС, одноконтурные котлы дополняют другим водогрейным прибором – бойлером косвенного нагрева (водогрейный электротитан), который устанавливают рядом с котлом. Объем емкости бойлера подбирается в зависимости от количества точек горячего водозабора (50-500-800 л.) и обуславливается мощностью его нагревательного элемента

Двухконтурные котлы выглядят во всех отношениях предпочтительнее. Такие агрегаты обладают большей мощностью и используются для отопления внутренних помещений и обеспечения жилого объекта горячей водой одновременно. Конструкция двухконтурных котлов оснащена как агрегатами для осуществления отопления жилья, так и узлами для системы горячего водоснабжения — емкостными или проточными водонагревателями.

Двухконтурный котёл легко и быстро приводится в действие, интенсивность нагрева теплоносителя соответствует заданным параметрам, а нагрев радиаторов отопления во всех помещениях происходит равномерно.

Единственный минус, как первого, так и второго типа двухконтурных котлов настенного расположения заключается в малой мощности водонагревательной системы – такие устройства имеют в конструкции ёмкость для горячей воды объёмом всего 50-100 л, тогда как напольные модели — 150-200 л.

Выводы

Все существующие сегодня модели бытовых газовых котлов способны удовлетворить необходимый минимум потребностей обитателей жилья. Выбор вида котла должен быть привязан в первую очередь к потребностям и условиям эксплуатации, поэтому приобретать излишне мощный агрегат не следует – большой запас мощности останется невостребованным. Однако и маломощный домашний котёл, не отвечающий требованиям – пустая трата денег.

При этом цена агрегата – не последний по важности критерий. Покупка дешёвого оборудования чревата частыми выходами его из строя и в конечном итоге обернётся высокими затратами на котёл низкого качества, поэтому выбирать устройство следует в среднем ценовом диапазоне, функциональность и качество изделий в котором часто отличается от топовых моделей лишь отсутствием одной-двух редко используемых опций.

Существуют условия, без которых повседневная жизнь человека не будет считаться полноценно комфортной.

Прежде всего, это различные системы жизнедеятельности, к которым относятся отопление и источник горячей воды в помещениях.

Первые конструкции, которые позволяли эффективно отапливать внутренние пространства зданий, появились еще во времена Древнеримской империи.

Изначально для этого процесса использовалось твердое топливо (дрова, уголь и так далее), но развитие цивилизации привело к возможности использования для подобных целей электричество, жидкое топливо, энергию солнца, природный газ.

История развития газовых котлов

Первое серийное производство газового оборудования для нагрева воды было налажено в начале 20-го века в Германии.

Производителем стала компания «Юнкерс», которая также применила в своем продукте инновационную на то время технологию – блок автоматического управления всей системой.

Первый отечественный серийный газовый котел появился только в 1947-ом году. Модель выпускалась под названием «Конорд».

В мировой практике развитие отопительного и водонагревательного оборудования зависело от доступности тех или иных ресурсов.

Например, в СССР производили преимущественно газовые котлы, так как топливо для них было и остается очень доступным.

В Европе больше ценили модели, работающие за счет электричества.

В США хорошо продавалась продукция, которая работает на дизельном топливе, а в последнее время и на солнечной энергии.

Разновидности и типы газовых котлов

Газовое оборудование делится по своему функционалу и месту установки. В первом случае котлы можно разделить:

На одноконтурные.

На двухконтурные.

Во втором:

На настенный тип монтажа.

На напольный вариант эксплуатации.

Каждый из этих типов обладает собственными особенностями, которые следует учитывать при выборе необходимой модели.

Одноконтурные газовые котлы

Главная особенность этого варианта в том, что его предназначение заключается только в работе в системе отопления помещений. Если владелец модели желает использовать установленное оборудование еще и в качестве источника горячей воды в доме, то ему придется пойти на дополнительные финансовые растраты – потребуется купить специальный бойлер, который можно подключить к данному газовому котлу.

Двухконтурные газовые котлы

Подобное оборудование, кроме того, что работает в системе отопления, дополнительно является источником горячей воды. Естественно, что двухконтурный котел стоит дороже, чем одноконтурный вариант, но практически всегда дешевле тандема, состоящего из бойлера и модели с одним контуром.

Тем не менее, стоит отметить у двухконтурного котла ряд недостатков:

Чем больше количество потребителей горячей воды, тем менее эффективно такой оборудование (рекомендуется рассчитывать на трех человек максимум, которые потребляют подогретую жидкость из котла). Следовательно, в других ситуациях все равно потребуется установка бойлера или другого водонагревательного оборудования, что приведет к дополнительным финансовым растратам.

Чем дальше находится точка потребления воды, тем дольше потребуется ждать достижения приемлемой температуры жидкости. Обычно специалисты не рекомендуют размещать потребительские краны на расстоянии, более чем 7 метров трубы от котла. Превышение этого придела приведет к достаточно длительному ожиданию, а также напрасному расходу воды, которую придется сливать.

В отличие от одноконтурных, двухконтурные котлы позволяют осуществить возможность подключать в одну полноценную систему сразу несколько моделей оборудования, что иногда бывает очень удобно и эффективн

Настенные газовые котлы

Главные преимущества подобного варианта:

Относительная простота монтажных работ.

Компактные габариты, что позволяет экономить на свободном пространстве при установке настенного котла.

Главный минус – меньшая мощность, а значит, и производительность такого варианта, по сравнению с напольным оборудованием. Следовательно, такой котел станет эффективным в обычных квартирах или в небольших частных домах, тогда как в более серьезных вариантах такой тип не подойдет.

Настенный вариант размещения оборудования накладывает определенные требования к его весу. Поэтому подобное оборудование изготавливается из облегченных материалов, которые не всегда способны выдержать длительную эксплуатацию. Это еще один недостаток настенных котлов – профилактический ремонт и обслуживание потребуется выполнять чаще, нежели аналогичные процессы с напольной модель

Напольные газовые котлы

Напольный вариант газового котельного оборудования считается более надежным и долговечным. Один из важнейших плюсов этого типа – более высокая мощность, позволяющая отапливать достаточно большие частные домовладения или несколько квартир одновременно.

Минусы напольных газовых котлов:

Повышенный вес оборудования, так как основными материалами, использованными при их создании, являются сталь или чугун.

Большие габариты моделей. Свободного места для этого оборудования нужно достаточно много, так как для его функционирования очень часто требуется установка дополнительных элементов, например, насосов, кранов, бойлера и так далее.

Два основных недостатка способствуют усложнению процесса монтажных работ и практически всегда требуют отдельного помещения для установки напольного котла, особенно если учесть тот факт, что подобные модели издают достаточно много шума при работе.

Отличия котлов разного типа

Газовые котлы различаются также по типу горелки и способу отвода продуктов горения.

Горелки бывают:

Атмосферные. Естественная подача воздуха, необходимая для работы пламени. Требует присутствия хорошей вентиляции в помещениях. Характеризуются наличием открытой камеры сгорания.

Вентиляторные, или как их ещё называют - турбинные.Принудительная подача воздуха. Характеризуются закрытой камерой сгорания и наличием автоматики. К минусам подобных систем можно отнести повышенный уровень шума и необходимость подсоединения к электрической сети (для работы встроенных вентиляторов).

Диффузионно-кинетические. Нечто среднее между двумя первыми типами, когда воздух подается в камеру сгорания определенными порциями. Достаточно редкий вариант в бытовом оборудовании – обычно используется в промышленных условиях.

Комбинированные. Позволяют использовать несколько типов топлива (газ, дрова или мазут) без смены горелки. Универсальность системы привела к появлению ряда недостатков: более низкий КПД, высокая стоимость, сложность конструкции, которая увеличивает время и затраты на профилактические и ремонтные работы.

По типу отвода продуктов горения газовые котлы делятся:

На модели с естественной тягой. Продукты горения газовых котлов легче воздуха, поэтому этот факт и используется в оборудовании с естественной тягой. Для эксплуатации подобных моделей необходимо наличие специального дымохода с хорошей вытяжкой воздуха. Обычно такие котлы ставят в частных домах, где можно отдельно построить стояк для отвода газов.

На оборудование с принудительным отводом газов. В этих моделях установлены вентиляторы, которые принудительно избавляют котлы от продуктов сгорания. Требуют подключения к электрической сети. Обычно такие газовые котлы устанавливаются в квартирах.

Преимущества и недостатки газовых котлов по сравнению с котлами на другом топливе

Главные преимущества газовых котлов:

Топливо (природный газ) стоит дешевле, нежели использование электричества, дров, угля или мазута для аналогичного процесса.

Коэффициент полезного действия газовых котлов выше, чем аналогичный параметр у аналогов.

Основные недостатки:

Более высокая стоимость монтажных работ. Владельцу газового котла потребуется собрать дополнительные документы и получить разрешение от Газтехнадзора. Естественно, это требует траты времени и дополнительных денег.

Для обеспечения безопасности работы газового оборудования потребуется установка дополнительных систем и конструкций. Это, прежде всего, монтаж дымохода и газовой сигнализации.

Требует наличия газовой магистрали в большинстве случаев. Оборудование, работающее на баллонном газе, экономически невыгодное.

Что ещё необходимо знать при установке котлов

Газовые котлы считаются наиболее распространенным типом систем индивидуального отопления в частных владениях граждан нашей страны.

Современные газовые котлы управляются электронными платами, которые имеют множество датчиков для защиты от аварийных ситуаций.

Также платы управляют различными клапанами, турбинами, контролируют температуру и осуществляют автоподжиг газа.

Но они имеют недостаток - чувствительность к перепадам и скачкам напряжения.

Защитить плату от поломки и последующего ремонта поможет установка стабилизатора напряжения или реле контроля напряжения.

Стабилизатор поддерживает напряжение на постоянном уровне, сглаживая его, а реле контроля - отключает напряжение, если произошёл скачок.

Жидкое и газообразное. Практически любая жидкость может обрести каждое из оставшихся двух. Многие твердые тела при плавлении, испарении или сгорании могут пополнить содержимое воздуха. Но не каждый газ может стать компонентом твердых материалов или жидкостей. Известны разные виды газов, которые отличаются между собой по свойствам, происхождению и особенностям применения.

Определение и свойства

Газ - это вещество, для которого характерно отсутствие или минимальное значение межмолекулярных связей, а также активная подвижность частиц. Основные свойства, которые имеют все виды газов:

Текучесть, деформируемость, летучесть, стремление к максимальному объему, реакция атомов и молекул на понижение или повышение температуры, которая проявляется изменением интенсивности их движения.
Существуют при температуре, в условиях которой повышение давления не приводит к переходу в жидкое состояние.
Легко сжимаются, уменьшаясь в объеме. Это упрощает транспортировку и использование.
Большинство сжижается путем сжатия в определенных границах давлений и критических значений теплоты.

В силу исследовательской труднодоступности описываются с помощью таких основных параметров: температура, давление, объем, молярная масса.

Классификация по месторождению

В природной среде все виды газов находятся в воздухе, земле и в воде.

Составные воздуха: кислород, азот, углекислый газ, аргон, окись азота с примесями неона, криптона, водорода, метана.
В земной коре азот, водород, метан и другие углеводороды, углекислый газ, оксид серы и прочие находятся в газообразном и жидком состоянии. Также существуют газовые залежи в твердой фракции в смеси с пластами воды при давлениях около 250 атм. при относительно низких температурах (до 20˚С).
Водоемы содержат растворимые газы - хлороводород, аммиак и плохо растворимые - кислород, азот, водород, диоксид углерода и др.

Природные запасы намного превышают возможное количество искусственно созданных.

Классификация по степени горючести

Все виды газов, в зависимости от поведенческих характеристик в процессах возгорания и горения, делятся на окислители, инертные и горючие.

Окислители способствуют возгоранию и поддерживают горение, но сами не горят: воздух, кислород, фтор, хлор, окись и двуокись азота.
Инертные не участвуют в горении, однако имеют свойство вытеснять кислород и влиять на снижение интенсивности процесса: гелий, неон, ксенон, азот, аргон,
Горючие загораются или взрываются, соединяясь с кислородом: метан, аммиак, водород, ацетилен, пропан, бутан, этан, этилен. Большинство из них характеризуется горением только в условиях определенного состава газовой смеси. Благодаря этому свойству, газ - вид топлива, на сегодняшний день самый распространенный. В этом качестве используются метан, пропан, бутан.

Углекислый газ и его роль

Является одним из наиболее распространенных газов в атмосфере (0,04 %). При нормальной температуре и атмосферном давлении имеет плотность 1,98 кг/м 3 . Может находится в твердом и жидком состоянии. Твердая фаза наступает при отрицательных показателях тепла и постоянном атмосферном давлении, она именуется «сухой лед». Жидкая фаза СО 2 возможна при повышении давления. Это свойство используется для хранения, транспортировки и технологического применения. Сублимация (переход в газообразное состояние из твердого, без промежуточной жидкой фазы) возможна при -77 - -79˚С. Растворимость в воде в соотношении 1:1 реализуется при t=14-16˚С.

Виды углекислого газа различают в зависимости от происхождения:

Продукты жизнедеятельности растений и животных, выбросы вулканов, газовые выделения из недр земли, испарения с поверхности водоемов.
Результаты деятельности человека, в том числе выбросы в результате сгорания всех видов топлива.

Как полезное вещество, применяется:

В углекислотных огнетушителях.
В баллонах для дуговой сварки в соответствующей среде СО 2 .
В пищевой промышленности как консервант и для газирования воды.
Как хладагент для временного охлаждения.
В химической промышленности.
В металлургии.

Будучи незаменимой составляющей жизни планеты, человека, работы машин и целых заводов, накапливается в нижних и верхних слоях атмосферы, задерживая выход тепла и создавая «парниковый эффект».

и его роль

Среди веществ природного происхождения и технологического назначения выделяют такие, которые имеют высокую степень горючести и теплотворности. Для хранения, транспортировки и применения используются следующие виды сжиженного газа: метан, пропан, бутан, а также пропан-бутановые смеси.

Бутан (С 4 Н 10) и пропан являются компонентами нефтяных газов. Первый сжижается при -1 - -0,5˚С. Транспортировка и применение в морозную погоду чистого бутана не осуществляется по причине его замерзания. Температура сжижения для пропана (С 3 Н 8) -41 - -42˚С, критическое давление - 4,27 МПа.

Метан (СН 4) - основная составляющая Виды источника газа - залежи нефти, продукты биогенных процессов. Сжижение происходит с помощью поэтапного сжатия и снижения теплоты до -160 - -161˚С. На каждом этапе сжимается в 5-10 раз.

Сжижение осуществляется на специальных заводах. Выпускаются пропан, бутан, а также их смесь для бытового и промышленного использования по отдельности. Метан применяется в промышленности и в виде топлива для транспорта. Последний также может выпускаться и в сжатом виде.

Сжатый газ и его роль

В последнее время популярность приобрел сжатый природный газ. Если для пропана и бутана применяется исключительно сжижение, то метан может выпускаться как в сжиженном, так и в сжатом состоянии. Газ в баллонах под высоким давлением в 20 МПа имеет ряд преимуществ перед общеизвестным сжиженным.

Высокая скорость испарения, в том числе при отрицательных температурах воздуха, отсутствие негативных явлений накопления.
Более низкий уровень токсичности.
Полное сгорание, высокий КПД, отсутствие негативного влияния на оборудование и атмосферу.

Все чаще находит применение не только для грузовых, но и для легковых автомобилей, а также для котельного оборудования.

Газ - малозаметное, но незаменимое вещество для жизнедеятельности человека. Высокая теплотворная способность некоторых из них оправдывает широкое использование различных компонентов природного газа в качестве топлива для промышленности и транспорта.