Теплообменники современных газовых котлов: чугун, сталь или медь? Камеры сгорания и теплообменники к котлам Теплообменник медный или стальной.

Отопительный газовый котел представляет собой устройство, при помощи сгорания топлива (природного или сжиженного газа) осуществляющего нагрев теплоносителя.

Устройство (конструкция) газового котла : горелка, теплообменник, теплоизолированный корпус, гидравлический блок, а также приборы безопасности и управления. Такие котлы на газе требуют подключения дымохода для отвода продуктов сгорания. Дымоход может быть как обычный вертикальный, так и коаксиальный («труба в трубе») для котлов с закрытой камерой сгорания. Многие современные котлы комплектуются встроенными насосами для принудительной циркуляции воды.

Принцип работы газового котла - теплоноситель, проходя через теплообменник, нагревается и далее циркулирует по системе отопления, отдавая полученную тепловую энергию через радиаторы, теплый пол, полотенцесушители, а также обеспечивая нагрев воды в бойлере косвенного нагрева (в случае его подключения к котлу на газе).

Теплообменник - металлическая емкость, в которой нагревается теплоноситель (вода или антифриз) - может быть выполнен из стали, чугуна, меди и т.д. Надежность и долговечность газового котла зависят от качества теплообменника в первую очередь. Чугунные теплообменники устойчивы к коррозии и имеют длительный срок службы, но чувствительны к резкому перепаду температур и отличаются значительным весом. Стальные емкости могут страдать от ржавчины, поэтому их внутренние поверхности защищают различными антикоррозийными покрытиями, обеспечивающие продление «жизни» прибора. Стальные теплообменники являются наиболее распространёнными при производстве котлов. Медным же теплообменникам коррозия не страшна и благодаря высокому коэффициенту теплопередачи, малому весу и габаритам такие теплообменники часто используются в настенных котлах, но из минусов следует отметить, что они дороже стальных.
Помимо теплообменника немаловажной деталью котлов газовых является горелка, которая может быть различных видов: атмосферная или вентиляторная, одноступенчатая или двухступенчатая, с плавной модуляцией, двойная.

Для управления газовым котлом используется автоматика с различными настройками и функциями (например, погодозависимая система управления), а также устройства для программирования работы и удаленного управления котлом.

Основными техническими характеристиками газовых котлов отопления являются: мощность, количество контуров обогрева, тип топлива., вид камеры сгорания, тип горелки, способ монтажа, наличие насоса и расширительного бака, автоматика управления котла.

Чтобы определить необходимую мощность газового котла отопления для частного загородного дома или квартиры используется простая формула - 1 кВт мощности котла для обогрева 10 м 2 хорошо утепленного помещения при высоте потолков до 3 м. Если требуется обогрев подвала, застекленного зимнего сада, помещений с нестандартными потолками и т.п. мощность котла на газе должна быть увеличена. Также необходимо увеличение мощности (порядка 20-50%) при обеспечении газовым котлом и горячего водоснабжения (особенно если необходим нагрев воды в бассейне).

Особенность расчета мощности у газовых котлов: номинальное давление газа, при котором котел работает на 100% заявленной производителем мощности, для большинства котлов составляет от 13 до 20 мбар, а фактическое давление в газовых сетях в России может быть и 10 мбар, а иногда и ниже. Соответственно, газовый котел часто работает только на 2/3 своих возможностей и это необходимо учитывать при расчете. Более подробно с таблицей расчета мощности котла отопления можно

Большинство газовых котлов можно перевести с работы от природного газа на сжиженный газ (баллонный пропан). Многие модели переключаются на сжиженный газ заводским способом (при покупке уточняйте эти характеристики модели), либо к газовому котлу дополнительно поставляются форсунки (жиклеры) для переключения на баллонный газ.

Плюсы и минусы газовых котлов:

Обвязка котла – это устройства для полноценной работы системы отопления и водоснабжения. В нее входят: насосы, расширительные баки, фильтры (при необходимости), коллекторы, обратные и предохранительные клапаны, воздушные клапаны, вентили и т.д. Также понадобится приобрести радиаторы, соединительные трубы и вентили, терморегуляторы, бойлер и др. Вопрос выбора котла достаточно серьезный, поэтому подбор оборудования и его полную комплектацию лучше доверить профессионалам.

Какой котел самый лучший? На российском рынке газового котельного оборудования есть свои лидеры по качеству и надежности. Лучшие фирмы-производители и марки газовых котлов представлены в ассортименте:

«Премиум-класс» или "Люкс" - самые надежные и долговечные, удобные в управлении, комплект собирается как «конструктор», дороже остальных. К таким производителям можно отнести немецкие компании Buderus и Viessmann.

«Средний класс» - хорошие показатели, средняя по уровню цена, не так престижно, но вполне надежно, представлены стандартные типовые решения. Это итальянские котлы

Этот вопрос обязательно возникает у тех, кто впервые выбирает себе котел для отопления.

Если позволяет место, на первый взгляд, теплообменник из чугуна предпочтительней. Но это только на первый взгляд. Рассмотрим некоторые заблуждения, которыми руководствуются, останавливая свой выбор на громоздком, дорогом и тяжелом напольном чугуннои котле, игнорируя легкие настенники, которые к тоиу же дешевле. При этом на психологии такого выбора заострять внимание не будем.

Основные аргументы поборников чугуна:

Прост в монтаже и пуско-наладке.
Расход газа у чугунного котла такой же как и у настенного, так как КПД у котлов одинаковый.
Такие котлы дешевле в эксплуатации (не надо периодически промывать теплообменник).
Теплообменник из чугуна не подвержен коррозии.
Котел прослужит лет 50, а то и больше.

Пункт первый.

По первому пункту. Чугун очень чувствителен к перепаду температур. Поэтому очень важно правильно спроектировать подключение такого котла. Например, подпитка системы отопления ни в коем случае не должнна осуществляться перед котлом. Разница на подаче и обратке не должна превышать 20°C, для обеспечения этого параметра необходимо предусмотреть систему автоматического подмеса воды из подачи в обратку. Важную роль играет выбор цируляционного насоса. Он должен полностью соответствовать котлу, иначе котел будет либо перегреваться, либо часто включаться - выключаться. И то и другое недопустимо.

Настенный же котел не боится перепадов температуры. Кран подпитки у многих моделей настенников уже предусмотрен в конструкции котла, так же как и циркуляционный насос, который подобирается при конструюровании котла и полностью соответствует рассчетным параметрам.

Пункт второй.

Дело в том, что в паспорте указаны значения КПД котла при работе его в идеальных условиях. Т.е. температура воды в котле 60°C, нет отложений на теплообменнике ни сажи ни накипи. При повышении или понижении температуры отопительной воды, КПД будет снижаться, так как в первом случае, с уменьшением перепада температур, будет снижаться теплоотдача, во втором случае дымовые газы будут холоднее, что приведет к снижению тяги и недожегу газа.

Для борьбы с подобным явлением были сконструированы модулируеиые (с меняющимся расходом газа) горелки. В котлах с чугунным теплообменником стоят горелки с регулировкой мощности от 70 до 100%, а в котлах с медным теплообменником - от 30 до 100%. В итоге КПД котла настенного в реальных условиях оказывается выше, чем у чугунного.

Кроме того, большая масса котла и большой объем воды в нем приводит к большой тепловой инерции системы в целом. Такая система долго нагревается и долго остывает, т.е. при изменении режима отопления котел либо долго простаивает, либо работает с пониженным КПД. Надо отметить, что простой котла, как ни парадоксально, увеличивает расход газа в целом. Происходит это потому, что воздух, находящийся в топочной камере, нагревается от теплообменника, через дымоход создается тяга и нагретый воздух устремляется в атмосферу, унося при этом тепло из системы отопления.

Пункт третий.

Здесь они правы. Чугунный теплообменник с присоединительными размерами 2" промывать в полевых условиях не имеет смысла. Накипь все равно останется на стенках. Но следует помнить, что отложение 1 мм осадка на стенках теплообменника снижает производительность котла на 5%, при этом Вы ничего не заметите, снижение КПД можно установить только с помощью приборов. В медном теплообменнике проток при нарастании такого слоя отложений проток снизится, что послужит сигналом о необходимости обслуживания. Потратив 1 - 2 тысячи рублей вы полностью восстановите работу котла.

Пункт четвертый.

Это тоже правильно. Хотя если Вы не промываете котел, отложения внутри теплообменника вызвают неравномерное охлаждение водой стенок, приводящее, в свою очередь, к температурной деформации чугуна, могущее повлечь за собой образование трещин.

Пункт пятый.

Да. Чугунный котел может проработать и 50 лет, а настенный только 15. Только техника и законодательство не стоят на месте. Кто знает не окажутся ли через 10 лет вне закона все котлы кроме конденсационных?

Теплообменник – один из главнейших элементов современного газового котельного оборудования. И если вы хотите, чтобы приобретаемый вами котел работал с максимально возможной эффективностью, то в первую очередь нужно смотреть на то, из какого материала он изготовлен, а также насколько качественным является этот самый материал.

Собственно, материал теплообменника может быть любым, но в современных условиях наибольшее распространение получили медные , стальные и чугунные теплообменники. Каждый из этих материалов обладает своими преимуществами и недостатками, а также степенью эффективности, от которой и будет зависеть производительность приобретаемого котельного оборудования. Предлагаем вам сразу приступить к рассмотрению каждого из указанных видов теплообменников.

Медный теплообменник

Начнем с самой непопулярной разновидности. Медь , конечно, в свое время была достаточно распространена. Но только лишь в виду того, что другие материалы были либо слишком дорогостоящими, либо просто недоступными по техническими причинам. Поэтому, с появлением стали и чугуна, медь стала постепенно отходить на задний план. И все же, если вам вдруг попадется на глаза медный теплообменник, то знайте, что он обладает двумя критическими недостатками.

Первый – достаточно высокая цена.
Второй – стремительное прогорание, приводящее к быстрому выходу из строя всего теплообменника.

Чугунный теплообменник

Чугун зачастую называют «вечным» материалом, долговечность которого достигает 50 лет и более. Для такого элемента, как теплообменник, это очень . Причиной столь высокой долговечности является стойкость чугунного материала к прогоранию, являющемуся настоящим бичом меди. К тому же, чугун, по своей природе, отлично защищен от коррозийных процессов (ржавчины), не нуждаясь в каком-либо дополнительном антикоррозийном покрытии.

Впрочем, идеальным чугунный теплообменник назвать нельзя. Вам нужно знать, что у него есть два важных недостатка.

Во-первых, чугун – предельно тяжелый материал. Если вам доводилось переносить с места на место чугунную ванну, то вы знаете, о чем мы говорим.
Во-вторых, чугунный теплообменник очень хрупкий. Ему могут повредить даже температурные перепады, не говоря уже о чисто физических повреждениях. Один единственный сильный удар может привести к появлению трещины. А использовать треснутый теплообменник уже не представляется возможным. Кстати, чугун – не самый дешевый материал, что также следует учитывать.

Стальной теплообменник

Стальные теплообменники сегодня являются самыми распространенными для Причина проста. Сталь – самый дешевый из вышеописанных материалов. Да и по своим техническим характеристикам он не так уж сильно отстает от чугуна. Конечно, долговечность здесь будет уже не 50 лет, а, скажем, лет 15, не более.

Если используется низкокачественная сталь, то вам придется менять такой теплообменник уже через 5 лет. Причина тому – достаточно быстрое прогорание материала под воздействием высоких температур. Ну а то, что сталь боится ржавчины (коррозийных процессов), известно даже маленьким детям. Этот факт тоже отражается на долговечности материала.

Напольные газовые котлы для отопления дома используются уже достаточно давно и хорошо зарекомендовали себя. Огромный выбор одноконтурных и двухконтурных моделей, представленных на рынке отопительных приборов, позволит даже самому капризному покупателю подобрать агрегат с необходимыми техническими параметрами и характеристиками.

Как и любая техника, газовые котлы имеют свои положительные и отрицательные стороны.

Напольный газовый котел требует достаточного пространства для установки

К преимуществам напольных газовых котлов можно отнести:

Простота эксплуатации. Газовые котлы не нуждаются в непрерывном контроле и просты в обслуживании.
Достаточно высокий КПД при недорогом топливе.
Большая площадь охвата. Котел способен обогревать большие дома.

Недостатки :

Изрядное количество документов и разрешений, без которых невозможна установка котла.
Необходимость сооружения дымохода перед установкой.
Установка должна производиться только в достаточно проветриваемых помещениях.
Нельзя установить плотно к стене или расположить между двумя стенами, чтобы не нарушить приток кислорода к горелке.

Принцип работы

Принцип работы напольного газового котла достаточно прост: природный газ в процессе горения выделяет тепло и передает его теплообменнику, расположенному внутри конструкции. Затем через теплообменник проходит вода и, нагреваясь в процессе работы котла, передается в систему отопления помещения.

Устройство напольного газового котла

Для правильного выбора стоит обратить свое внимание на теплообменник. От его качества будет напрямую зависеть эффективность работы вашего котла.

Вид теплообменников

Теплообменники изготавливают трех видов:

Совет. Изучите отзывы потребителей и посоветуйтесь с мастерами, занимающимися установкой. Как показывает практика - проверенные временем модификации способны прослужить очень долго.

Какие виды горелок бывают

По типам горелки напольные котлы делятся на два вида: котлы с наддувной горелкой и котлы атмосферного типа.

Атмосферный котел отличается более простой конструкцией, немного дешевле и от него практически нет шума.

Тип горелки котла будет влить на его итоговую стоимость

Котел с наддувной горелкой (еще его могут называть сменный, вентиляторный, навесной) имеет более высокую цену за счет горелки, но и более высокий КПД.

Внимание! Такой котел может использовать не только газ, но и жидкое топливо.

В базовую комплектацию зачастую входят только горелки атмосферного типа, если же вы решили поставить наддувную горелку, то придется докупить ее отдельно.

Напольные газовые котлы одноконтурные

Такие котлы предназначены лишь для создания отопительной системы. Обеспечить при этом помещение еще и горячей водой такая система не может. Для этого нужны отдельные нагревательные элементы. Одноконтурные котлы в наши время могут быть устроены экономичным или оптимальным вариантом.

Схема: энергозависимый напольный газовый котел

Экономичный вариант предполагает дополнение в виде газового водонагревателя проточного действия. Такая система позволит работать одновременно двум элементам водоснабжение при малой затрате топлива.
При оптимальном варианте теплообменник устанавливается в бойлере косвенного нагрева. Этот способ предусматривает правильное согласование мощностей обоих устройств для работы.

Напольные газовые котлы двухконтурные

Такие агрегаты бывают проточного типа и совмещенные с бойлером.

Проточные котлы используются достаточно редко, потому как их способность обеспечивать горячей водой невелика, всего до 15 литров в минуту.

Независящий от электричества напольный газовый котел

Чаще же всего используют котел с бойлером, объем которого подбирается самостоятельно и зависит от потребностей жильцов. Недостатком такого агрегата считается то, что они занимают достаточно много места в помещении. Однако они в полной мере смогут обеспечить горячей водой проживающих в доме.

Выбор мощности котла

Для правильного подбора котла также необходимо и учитывать необходимую вам мощность. Вычисляется она в зависимости от площади, которую необходимо отапливать, и возможных теплопотерь. Обычно в технических характеристиках котла указана информация о том, на какую площадь дома рассчитана эта модель. Однако стоит учесть, что выбирать котел лучше с запасом мощности, при этом запас не должен превышать 25%, в противном случае стабильной работы котла вам гарантировать никто не сможет. В среднем, для домов с обычными теплопотерями мощность рассчитывается по простому методу: 1 кВт мощности на каждые 10 кв. м. площади. Если же теплопотери выше обычных, то лучше всего доверить подбор специалистам.

Подключенный к системе отопления и водоснабжения газовый котел

Стоит также обратить внимание на возможность регулировки мощности котла. Она бывает:

одноступенчатой, когда котел работает постоянно на полную мощность;
двухступенчатой с двумя режимами котла;
с плавной регулировкой, которая позволяет вам корректировать мощность работы в зависимости от ваших потребностей.

Совет. На полную мощность котел работает лишь в зимний период, поэтому котлы с плавной регулировкой, или двухступенчатые, считаются более экономичными.

Как повысить безопасность

Есть целый ряд вспомогательных элементов, которые помогут обезопасить пользование напольным газовым котлом, однако увеличат его стоимость.

Обезопасьте себя, подключив к котлу системы защиты

К ним можно отнести:

Датчик пламени. Необходим для автоматического отключения газа в том случае, если огонь погас.
Термостат, отключающий котел, если температура воды поднялась до аварийного уровня.
Блокировка котла в случае отключения газа.
Датчик контролирующий тягу.

Зависимость котлов от автоматики

В современных условиях не менее важен и такой фактор, как зависимость газового котла от автоматики, ведь по-прежнему существуют такие районы, где перебои с электричеством не являются редкостью. Большая часть отечественных агрегатов с атмосферными горелками способна работать без электроэнергии, в то время как импортные модели чаще всего требуют ее наличия.

Некоторые модели газовых котлов могут работать только при бесперебойной подаче электричества

Добиться энергонезависимости котла можно двумя способами:

Максимальное упрощение системы управления путем полного исключения из нее автоматики. Такая конструкция будет поддерживать заданную температуру теплоносителя, но при этом не будет учитывать температуру окружающей среды.
Использование теплогенератора. Этот метод является более прогрессивным и заключается в использовании устройства, которое будет выделять электричество, необходимое для работы автоматики, из тепла, производимого самим котлом.

Различие котлов с принудительной тягой и естественной

Котлы с естественной тягой предпочтительнее использовать в малых помещениях. Принцип удаления продуктов горения в таких котлах похож на принцип работы камина - продукты горения удаляются за счет естественного перемещения.

Котлы же с принудительной тягой получают воздух с внешней стороны через дымоход. Камера сгорания в таких котлах закрыта, а дымоход представляет собой трубу в трубе. Внутренний контур используется для удаления сгоревших газов, а внешний обеспечивает доступ воздуха к котлу.

Схема: работа атмосферного газового котла

Котлы с принудительной тягой имеют ряд положительных моментов:

они не сжигают кислород в помещении;
не нуждаются во вспомогательном притоке воздуха;
при установке не требуют сооружения дымохода.

Розжиг

Кроме всех вышеперечисленных различий существует еще и две системы розжига котлов.

Пьезорозжиг - это практический ручной розжиг, активируется он нажатием соответствующей кнопки.

Напольный атмосферный газовый котел

Электрический розжиг котла автоматизирован. Если в системе произойдет сбой электроэнергии, то котел включится автоматически после ее восстановления. Этот вид поджига считается более экономным, так как в нем отсутствует постоянно горящий запальник.

Конденсационные котлы

Обычные котлы при сжигании топлива используют не всю энергию, которая в нем содержится. Существует еще так называемое скрытое тепло, которое в таких котла теряется, уходя вместе с водяным паром в дымоход. Для использования скрытого тепла существуют конденсационные котлы. Они вызывают конденсацию пара, охлаждая отходящий газ до низкой температуры. Производители таких котлов указывают на их повышенный КПД, который согласно документации составляет выше 100%.

Конденсационный газовый котел

Практика показывает, что реальный КПД таких агрегатов выше, чем КПД обычных котлов примерно на 10%, следовательно примерно на столько же меньше газа потребляют эти котлы, обогревая дом.

Установка напольных котлов

Перед началом монтажа необходимо выбрать помещение, учитывая все требования к установке. Двухконтурные напольные котлы имеют ряд необходимых параметров:

не менее 15 кв. м. должна составлять площадь помещения, в котором будет установлен котел;
не 2,5 кв. м. должна составлять высота этого помещения;
окно подходящего размера;
дверной проем не менее 80 см;
свободный доступ ко всем системам и приборам.
наличие дымохода, отвечающего техническим требованиям.

Современный напольный газовый котел не испортит интерьера вашей ванной или кухни

Этапы установки:

подготовка фундамента под котел;
подключение котла к дымоходу;
подключение котла к внутренней отопительной системе;
обязательная установка фильтра очистки воды;
подключение подачи холодной воды к котлу;
подключение газопровода к котлу.

Выбор напольного газового котла очевиден, если у вас есть магистральный газ и желание экономить на отоплении и горячем водоснабжении. Но не стоит забывать, что для установки котла необходимо получить целый набор разрешительных документов.

Перед тем как идти в магазин лучше всего составить список критериев, по которым будет выбираться модель:

Устройство энергосберегающего газового котла

Функциональность . Двухконтурные работают по принципу проточных водонагревателей. Если вас это не устраивает, выбирайте котлы с одним контуром и дополнительным подключением водонагревательных приборов.
Адаптация к отечественным реалиям . Давление в газовой магистрали и напряжение в сети у нас далеко не всегда соответствует нормативам. Поэтому лучше подобрать такую модель, которая не теряет мощности даже в экстремальных условиях.
Сервисное обслуживание . Прежде всего обратите внимание на те марки, сервисные центры которых есть неподалеку от вашего дома. Таким образом, в случае поломок ремонт будет быстрее и дешевле.
После выбора и покупки котла предоставьте все заботы, связанные с его установкой специалистам, ведь только так можно обеспечить высококвалифицированный подход к работе, принятие всех необходимых мер по обеспечению безопасности и выполнить установку в соответствии с принятыми стандартами.

Современные напольные газовые котлы - вещь достаточно консервативная и традиционная. За многие годы они не претерпели серьезных технологических изменений, что лишний раз доказывает их надежность.

Как правильно выбрать газовый напольный котел: видео

По которым циркулирует теплоноситель, больше. Как результат, они забиваются отложениями солей не так интенсивно. Следовательно, чисткой внутренних полостей моноприборов придется заниматься намного реже, чем обслуживанием битермического теплообменника. В первую очередь это относится к прибору контура ГВС; он включается в работу по необходимости.

Высокая ремонтопригодность. Разгерметизацию раздельных теплообменников проще устранить, даже в домашних условиях (методом пайки). Причем это можно делать по многу раз; необходимо лишь уметь пользоваться паяльником и знать, чем отличаются марки припоев.

Удобство. Если теплообменник ГВС требует ремонта или замены, котел останавливать не обязательно. Прибор демонтируется после принятия мер для исключения срабатывания трехходового крана. Важность этого во время отопительного периода в пояснениях не нуждается.

Низкая стоимость. Монотеплообменник намного дешевле битермического аналога.

Минусы

Плотная компоновка котла. К двум теплообменникам добавляются и иные элементы схемы; обслуживание отопительной установки осложняется.
Вероятность поломок возрастает. Чем больше конструктивных элементов, тем выше риск выхода из строя любого из них. «Слабое звено» в настенных котлах – уже упомянутый кран (трехходовой).
Стоимость оборудования возрастает именно по причине большого количества комплектующих.

Битермический теплообменник

Плюсы

Более рациональная компоновка котельного оборудования; трехходового крана, второго теплообменника, соединительных труб нет.
Меньше деталей – выше надежность изделия.
Отсутствие инерционности контура ГВС. Как только открывается кран, сразу же идет горячая вода заранее выставленной температуры. Если она используется часто, можно говорить о некоторой экономии топлива, так как предварительный подогрев жидкости не производится.

На заметку! Два теплообменника готовят воду для разных контуров; один – отопления, другой – ГВС. Битермический прибор в этом плане универсален: он работает на обе системы.

Минусы

Требовательность к качеству водоподготовки. Дополнительные мероприятия – определенные денежные вложения. Но стоимость очистных станций, их обслуживания многим «не по карману», и это является одним из аргументов против выбора котла с битермическим теплообменником. Если же вода на участке «чистая» и мягкая, данный минус автоматически нивелируется.
Ремонту не подлежит (в 90% случаев). Редко, когда в условиях специализированной мастерской можно продлить срок эксплуатации битермического теплообменника, но мастера берутся за это неохотно и каких-то обещающих гарантий не дают. На практике же для котла приобретается новый прибор. Рекомендации по обслуживанию теплообменников в домашних условиях (достаточно потратить ⅓ часа, и он как новенький) дают люди, вряд ли когда-нибудь сами занимавшиеся этим. Скорее всего, советы по принципу «слышал, читал, товарищ рассказывал». Неправильно приготовленный раствор, нарушение технологии промывки – и разгерметизация корпуса обеспечена.
Повышается вероятность появления протечек. Объяснение простое – больше внутренних соединений.
Высокая цена. Битермический теплообменник обходится дороже любого из моноприборов.

Понравилась статья? Поделитесь ей

Распечатать статью