Газовые котлы отопления– востребованное оборудование, используемое для обогрева загородных дач, коттеджей, таунхаусов, квартир. Такие агрегаты эксплуатируются на протяжении долгих лет и радуют хорошей производительностью. Нельзя не отметить и то, что газ – наиболее доступный энергетический ресурс. Поэтому котлы, функционирующие на данном топливе, пользуются неизменным спросом.

Какой тип газового котла выбрать

Настенный или напольный

По способу размещения котлы бывают настенными и напольными. Навесные газовые котлы отопления имеют малый вес и компактные размеры. Они монтируются на стене с помощью специального кронштейна, входящего в комплект поставки. Такие агрегаты устанавливаются в небольших домах и квартирах, в которых нет места для крупногабаритного оборудования. Напольные модели отличаются высокой мощностью и применяются для обогрева больших площадей. Они оснащаются чугунным теплообменником и считаются самыми надежными.

Это важно знать: часть стены, находящаяся за отопительным агрегатом, в целях безопасности защищается несгораемым материалом.

Навесные газовые котлы экономят место в помещении и часто устанавливаются на кухне

Одно- или двухконтурный

Количество контуров отопления – важный параметр, который нельзя игнорировать. Одноконтурные котлы используются для отопления помещений. Для обеспечения горячего водоснабжения к агрегату подключается бойлер косвенного нагрева. Внешне такое устройство напоминает металлическую бочку. Чтобы жильцы не ограничивали себя в потреблении горячей воды, емкость должна иметь большой объем. Двухконтурные газовые котлы отопления более функциональны, поскольку они оснащаются дополнительным теплообменником. Такие агрегаты обогревают комнаты и обеспечивают подачу горячей воды.

Схема работы одноконтурного котла с бойлером косвенного нагрева

Обычный или конденсационный

В обычных агрегатах энергия, вырабатываемая в процессе сгорания топлива, используется не в полной мере. Какая-то часть тепла уходит вместе с водяным паром в атмосферу. Принцип работы газовых котлов отопления конденсационного типа совершенно другой. Он заключается в том, что при охлаждении пар превращается в жидкость, высвобождая определенное количество тепла.

На схеме показан принцип работы конденсационного котла

Конденсационные газовые котлы отопления обладают многими достоинствами:

• бесшумность – обеспечивается комфортная эксплуатация оборудования;
• экологичность – объем выводящихся вредных веществ существенно снижен, поэтому урон окружающей среде почти не наносится;
• высокая эффективность – агрегаты имеют продуманную систему сгорания топлива. Если сравнить газовые котлы отопления, можно сделать однозначный вывод: конденсационные агрегаты экономят около 20% энергоресурсов;
• привлекательный дизайн.

Турбированный или атмосферный

Способ выброса продуктов сгорания в атмосферу бывает естественным и принудительным. В агрегатах с естественной тягой вредные вещества выводятся через дымоход за счет притока воздуха с улицы. Газовые котлы отопления без дымохода (турбированные) работают по другому принципу: продукты сгорания принудительно выводятся через коаксиальную трубу.

Коаксиальный дымоход представляет собой единую конструкцию, состоящую из труб разного диаметра

Стоит обратить внимание: если в доме имеется дымоход, оптимальным вариантом станет установка атмосферного котла. Если дымохода нет или предусматривается отопление квартиры, следует остановить выбор на турбированном агрегате.

С одним или двумя теплообменниками

Теплообменник – одна из главных конструктивных деталей газовых котлов. Агрегаты с битермическим теплообменником надежные и дешевые благодаря простоте конструкции. Но есть один недостаток: чувствительность к качеству воды. Он проявляется тем, что деталь быстро забивается накипью. Котлы с раздельными теплообменниками менее чувствительны к качеству воды. Принцип их работы таков: один теплообменник нагревает воду для транспортировки к радиаторам, а второй – для применения в санузлах.

В битермическом теплообменнике объединены две функции – обогрева помещений и горячего водоснабжения

С ручным или автоматическим управлением

По типу розжига котлы бывают двух видов. Оборудование с пьезорозжигом включается вручную, а с электронным – запускается в автоматическом режиме. Для обеспечения безопасности и регулярного контроля агрегаты оснащаются дополнительными устройствами.

Суточный программатор «Salus» оснащен жидкокристаллическим дисплеем с подсветкой, на котором отображается нужная информация

Для создания оптимальных условий эксплуатации используется автоматика для газовых котлов отопления. Устройства, контролирующие работу агрегатов, делятся на два вида:

1. Энергонезависимые – они реагируют на изменение температуры теплоносителя.
2. Энергозависимые – принцип действия устройств заключается в открытии/закрытии клапана после поступления сигнала от термодатчика.

Автоматические устройства создают комфортную температуру в помещениях во время присутствия жильцов и максимально экономят тепло, когда никого нет дома. К числу наиболее распространенных устройств относятся:

• комнатные термостаты – принцип их действия прост: после того, как температура в помещении достигает определенного значения, работа отопительного агрегата прекращается;
• суточные программаторы – с их помощью программируется функционирование котлов на протяжении 24 часов;
• недельные программаторы – температура воздуха в комнатах изменяется в соответствии с заданными параметрами на разные промежутки времени.

На природном или сжиженном газе

Если дом подсоединен к центральной магистрали, для отопления помещений используется природный газ. Но, порой, подключение к газопроводу невозможно по ряду причин: удаленность от газопровода, необходимость установки ГРП, небольшое количество потребителей. Как же тогда быть? Нужно искать другие варианты. Имеется в виду использование агрегатов, функционирующих на

Контроль TDS в котельной воде

Клапаны продувки

Клапаны непрерывной продувки

В простейшем виде это игольчатый клапан. На виде сверху имеется кольцо с:

• Наружная окружность определяется седлом клапана.
• Внутренняя окружность определяется иглой.

Если требуется увеличение расхода, игла отрегулирована вне седла, и зазор между иглой и седлом увеличен.

Чтобы обеспечить разумную скорость через отверстие, размер отверстия, необходимого для расхода при продувке 1111 кг / ч (из примера 3.12.5), должен составлять около 3,6 мм.

Принимая диаметр седла клапана равным 10 мм, можно рассчитать диаметр иглы в точке, в которой она установлена, чтобы обеспечить требуемый расход 1 111 кг / час, следующим образом:

Следовательно: Решение уравнения показывает, что диаметр иглы при правильной настройке составляет 9,33 мм.Клиренс составляет половину разницы диаметров. Требуется расход 1 111 кг / час, как указано ниже:

Это фундаментальные недостатки непрерывной продувки клапанов; зазор настолько мал, что трудно избежать засорения мелкими частицами.

Кроме того, проблема проблескивания над седлом клапана все еще должна быть решена. Низкие зазоры означают, что высокоскоростная пароводяная смесь течет близко к поверхности иглы и седла.Эрозия (wiredrawing) неизбежна, что приводит к повреждению и последующему отказу отключить.

Клапаны непрерывной продувки были разработаны в течение многих лет из простых игольчатых клапанов и теперь включают в себя ряд ступеней, возможно, в форме трех или четырех постепенно увеличивающихся седел в клапане, и даже включая спиральные проходы. Цель состоит в том, чтобы рассеивать энергию постепенно, а не все сразу.

Этот тип клапана был первоначально разработан для ручного управления и был снабжен шкалой и указателем, прикрепленными к рукоятке.В условиях эксплуатации была взята проба котловой воды, определена TDS и произведена соответствующая регулировка положения клапана.

Чтобы соответствовать современным технологиям и требованиям рынка, некоторые из этих клапанов непрерывной продувки были оснащены электрическими или пневматическими приводами. Тем не менее, фундаментальная проблема небольших зазоров, проблескивания и перекручивания проводов все еще существует, и повреждение седла клапана неизбежно. Несмотря на использование системы управления с обратной связью, произойдет чрезмерная продувка.

Включение / выключение продувочных клапанов котла

Преимущество заключается в использовании более крупного устройства управления с большими зазорами, но открывающем его только в течение некоторого времени. Очевидно, что требуется умеренность, если TDS котла должен поддерживаться между разумными значениями, а клапаны DN15 и 20 являются наиболее распространенными размерами, которые можно найти.

Типичная схема заключается в настройке контроллера на открытие клапана, например, при 3000 ч / млн, а затем при закрытии клапана при 3000 — 10% = 2700 ч / млн.Это дало бы хороший баланс между клапаном разумного размера и точным контролем.

• Тип выбранного клапана также важен:
• Для небольших котлов с низкой скоростью продувки и давлением менее 10 бар, соленоидный клапан с соответствующим рейтингом обеспечит экономически эффективное решение.

Для более крупных котлов с более высокой скоростью продувки, и, конечно, для котлов с рабочим давлением более 10 бар, требуется более сложный клапан, чтобы отвести его от седла клапана, чтобы защитить его от повреждения.

этого типа также могут иметь регулируемый ход, чтобы пользователь мог гибко выбирать скорость продувки, соответствующую котлу и любому используемому оборудованию для регенерации тепла.

Понимание рейтингов котла

Когда дело доходит до выбора и определения размера вашего котла, многие люди немного запутываются в том, что означают все различные оценки и какую оценку вам следует использовать. Посмотрите на спецификацию производителя, и вы увидите рейтинги для ввода, вывода, чистого выпуска, эффективности и так далее.
Первый рейтинг для обсуждения и самый простой — это рейтинг INPUT. Это измерение количества топлива, которое будет сгорать в котле, и оно выражается либо в БТЕ / ч (100 000), либо в МБ / ч (100) (или в случае нефти в галлонах в час 1 галлон в час мазута № 2 равен 140 000). БТЕ / ч).Входные данные — это рейтинг, который вы должны использовать для определения размера вашей газовой системы и вашего вентиляционного отверстия, хотя в современных котлах ModCon вентиляционные отверстия определяются производителем и основаны на длине вентиляционного отверстия. Вход также используется для определения эффективности котла, например; котел с производительностью 150 000 БТЕ / ч и валовой производительностью 135 000 будет иметь расчетную эффективность сгорания 135 000 ÷ 150 000 = .90 × 100 = 90% эфф.
Далее у нас есть мощность котла, которую можно перечислить несколькими способами.Какой из них использовать, действительно зависит от фактической установки не только котла, но и распределительного трубопровода. Сначала давайте посмотрим на различные оценки для выпуска, откуда они берутся, а затем, как их использовать.
1) Валовая мощность IBR: это количество тепловой энергии, фактически передаваемой воде во время работы в стационарном режиме. Предположение этого конкретного рейтинга состоит в том, что любое тепло, теряемое через рубашку котла, теряется впустую и не влияет на нагрузку обогрева здания.Этот рейтинг предполагает, что котел находится в неотапливаемом помещении.
2) Чистая выработка IBR: это еще один произвольный вычет 15% от валовой выработки IBR, который учитывает потери от распределительного трубопровода и необходимые Btus, необходимые для доведения системы до рабочей температуры или других слова подобрать пособия. Это опять-таки предполагает, что эти потери не влияют на тепловую нагрузку здания, и котел и распределительный трубопровод устанавливаются вне отапливаемого пространства.Обратите внимание на 15-процентный вычет, этот процент не изменился за 50 лет, даже до того, как я начал работать, до этого вычет составлял 33 процента. С учетом сегодняшних котлов и использования наружного сброса и использования труб меньшего размера, сколько домов в наши дни устанавливаются с 2-дюймовыми стальными трубами, я думаю, что на это можно посмотреть снова и понизить, чтобы можно было выбрать число, скажем, 10 процентов.
3) Теплопроизводительность: еще один рейтинг, который мы имеем, — это теплопроизводительность, показанная как DOE или CSA.Этот рейтинг, такой как рейтинг валового выхода IBR, определяется как количество тепловой энергии, передаваемой системной воде. Однако предполагается, что тепло, теряемое от рубашки котла, потерь в трубопроводах и допусков на всасывание, будет способствовать тепловой нагрузке здания. Это предположение означает, что котел и трубопровод находятся в отапливаемом помещении. Из-за этого фактора номинальная мощность нагрева всегда будет выше, чем номинальная выходная мощность IBR.
Теперь, когда мы видим, что такое рейтинги и откуда они берутся, давайте посмотрим, как наилучшим образом использовать их для конкретного приложения.
Первый и самый высокий рейтинг — это теплопроизводительность или валовая мощность. Поскольку этот рейтинг учитывает потери рубашки котла и распределительного трубопровода, которые будут использоваться при подаче тепловой нагрузки, эта мощность должна использоваться только в том случае, если 1) котел находится в отапливаемом помещении, и 2) все или большая часть распределительный трубопровод также находится в отапливаемом помещении. В противном случае эти потери не повлияют на тепловую нагрузку здания, и выбранный размер котла может быть недостаточным.
Далее у нас есть валовой выпуск IBR, который рассчитывается без учета потерь в рубашке котла, но не от потерь в трубопроводе и захвате.Поэтому мы будем использовать эту номинальную мощность, когда котел находится в неотапливаемом пространстве, например, в гараже или без обогреваемого пространства для обхода, а трубопровод или большая его часть находятся в отапливаемом пространстве. Разница между теплопроизводительностью CSA / DOE и валовым выпуском IBR довольно незначительна, и любой из них будет приемлемым в этом случае.
Окончательный результат — чистый вывод ИБР. Этот выходной сигнал следует использовать для систем, в которых ни котел, ни распределительный трубопровод не находятся в отапливаемом помещении, например, в гараже, в помещении для стеллажей или в не отапливаемом подвале.Имейте в виду, что вычет 15 процентов от валового объема производства IBR используется для нормальных систем трубопроводов. Такие системы, как старые чугунные радиаторы или системы с большими участками трубопровода, могут потребовать более 15 процентов от этих потерь. Если вы сомневаетесь, вы всегда можете рассчитать потери из фактической системы трубопроводов, если это необходимо. Кроме того, если производитель котла не предоставляет этот рейтинг, просто уменьшите теплопроизводительность CSA на 15 процентов.
Также многие сегодняшние высокоэффективные котлы имеют очень малые потери в рубашке или даже потери в режиме ожидания, что было проблемой для более старых котлов с атмосферной тягой.
Другими рейтингами, которые вы найдете в литературе производителей, будут рейтинги эффективности, такие как эффективность сгорания, эффективность в устойчивом состоянии и AFUE (ежегодная эффективность использования топлива).
Сначала давайте посмотрим на эффективность сгорания; это мера эффективности котлов при установившемся режиме работы. Это делается путем измерения температуры выхлопных газов, которая очень низкая в современных котлах ModCon, и измерения содержания CO2 в выхлопных газах, когда котел работает в установившемся режиме.Чем ниже температура выхлопных газов и чем выше содержание CO2, тем эффективнее работает прибор.
Следующим будет устойчивая государственная эффективность. Это оценивается путем деления теплопроизводительности на мощность подачи топлива (БТЕ / ч). Например, если у нас есть газовый котел с номинальной потребляемой мощностью 100 000 БТЕ / ч и теплопроизводительностью 85 000, у нас будет КПД в устойчивом состоянии 85%. Это устойчивое состояние можно измерить только тогда, когда котел работает при полной нагрузке, и все условия, такие как температура возвратной воды, температура воздуха, соотношение воздух / топливо и т. Д., Остаются постоянными.Это, конечно, редко случается в полевых условиях и может быть достигнуто только в лаборатории при идеальных условиях.
Ежегодный рейтинг эффективности использования топлива или AFUE — это самый важный рейтинг при сравнении одного прибора с другим или при попытке оценить сезонные эксплуатационные расходы прибора. Этот рейтинг применяется только к котлам с входным рейтингом 300Mbh или меньше. Этот рейтинг достигается с учетом всех аспектов эксплуатации, рабочих и выходных характеристик, частичной нагрузки и т. Д.Стандарт для значений AFUE основан на предположении, что котел установлен в отапливаемом помещении дома, что исключает потери в рубашке, а также мощность котла значительно больше (от 50 до 70 процентов), чем фактическая тепловая нагрузка здания. Итак, две вещи, которые могут изменить фактический рейтинг AFUE, во-первых, когда котел установлен в неотапливаемом помещении, где потери в рубашке являются отработанным теплом, и, во-вторых, чем ближе размер котла к фактической тепловой нагрузке здания, сезонная эффективность может быть выше. чем указано.Это одна из причин, по которой важно делать точную оценку потерь тепла в помещении и использовать правильную номинальную мощность котла для конкретного типа установки.
При выборе правильного размера котла еще не учитывается зонирование. При зонировании дома мы уменьшаем требуемую нагрузку на котел, например, если у нас есть дом с четырьмя зонами, достаточно равномерными по размеру, и общая нагрузка составляет 100 МБч, каковы шансы, что все четыре зоны вызывают одновременно. Вполне разумно предположить некоторое разнообразие в работе этого дома, и мне было бы очень удобно исключить наименьшую зону из общей тепловой нагрузки здания и использовать выходную мощность, которая соответствует типу установки для моего выбора котла, где котел находится в отапливаемое пространство.Сегодня на рынке существует система контроля, которая будет контролировать и контролировать разнообразие зон, чтобы обеспечить достаточное тепло для всех зон.

Лео Вайланкур — известный адвокат и тренер по гидронике. Совсем недавно он был с Навьеном в качестве тренера по Западной Канаде.