Простий і надійний спосіб пережити зиму в теплі – використовувати в якості джерела тепла котел газовий підлоговий одноконтурний для опалення приватного будинку. У ньому встановлюється тільки один теплообмінник для контуру опалення та відповідно мінімальний набір додаткової обв’язки для управління, що вже є запорукою довговічності і стабільної роботи. При необхідності встановлюється бойлер з непрямим нагріванням для забезпечення господарства гарячою водою. При цьому потужність котла підбирається більше, ніж потрібно для обігріву будинку.
Пристрій і принцип роботи
Тепло, необхідне для нагріву теплоносія, виділяється при спалюванні природного газу в камері згоряння. Передача тепла відбувається за допомогою теплообмінника. Власне це два основних вузла у будь-якого газового котла. Вся конструкція представлена наступними компонентами:
- газова горілка;
- камера згоряння і система відводу продуктів горіння (димохід);
- теплообмінник;
- блок керування;
- корпус.
Через дозуючий клапан газ надходить в пальник, де попередньо змішується з повітрям, після чого він надходить через форсунки в камеру згоряння. За допомогою запальника, п’єзоелемента або розрядника він підпалюється. Горіння контролюється блоком управління, визначаючи теплову потужність котла.
Продукти горіння разом з основною частиною тепла піднімаються вгору до теплообмінника, де частина тепла переходить до його стінок і далі до теплоносія. Необхідно підтримувати постійну циркуляцію води в теплообміннику, не допускаючи її закипання, і подавати в радіатори, розташовані по всьому будинку.
Конструкція пальника відрізняється у різних виробників. Однак в принципі це колекторна трубка з численними соплами, завдання яких сформувати окремий язичек полум’я і розподілити горіння на всю камеру згоряння. Чим більше форсунок, тим рівномірніше горіння і більше тепловіддача. У сучасних котлах управління потужністю відбувається не тільки за рахунок зміни напору газу, а включенням або відключенням окремих пальників, що знижує ризик мимовільного затухання або навпаки занадто активного горіння.
Камери згоряння можуть бути:
- закритого типу (турбовані);
- відкритого типу (атмосферні).
Теплообмінник по матеріалу:
- чавун;
- сталь;
- мідь.
Пріоритетом для підлогових газових котлів є чавун. Він стійкий до корозії, не вступає в реакції з рідинами, які використовуються в якості теплоносіїв. Висока теплоємність і масивність забезпечують рівномірний розподіл тепла і плавність настройки потужності котла. З недоліків тільки крихкість. Чавун тріскається від ударів і від різких перепадів температури, так якщо в розігрітий котел подати холодну воду, то неминуче з’являться мікротріщини, а це вже вирок теплообміннику.
Мідь актуальна для проточних теплообмінників і приваблює високою теплопровідністю, проте слід враховувати її здатність утворювати гальванічні пари з деякими металами через теплоносій, що володіє провідністю.
Сталь – найпростіший і затребуваний матеріал. Сталеві теплообмінники при досить високих характеристиках обійдуться дешевше. З недоліків – можливість прогорання від впливу полум’я, найнижча довговічність, хоча і при цьому сталевого теплообмінника вистачає на 5-7 років експлуатації.
Теплообмінник по конструкції:
- проточного типу;
- накопичувальний;
- проточно-накопичувальний.
Теплообмінник проточного типу додає незначний обсяг усього контуру опалення, розрахований на примусову циркуляцію, тому котли або забезпечуються за замовчуванням циркуляційним насосом, або припускають роботу з зовнішнім. Недоліком є низька інертність, на противагу швидкому старту і прогріву будинку.
Накопичувальні баки в газових котлах потрібні при використанні природної циркуляції і при необхідності підвищити інертність опалення простим підвищенням обсягу теплоносія і підготовленого утепленого акумулятора тепла.
Проточно-накопичувальні теплообмінники просто володіють великим обсягом, ніж проточні, але менше ніж накопичувальні. Вони все одно вимагають наявності циркуляційного насоса, але підвищують теплову інертність опалення.
Циркуляція в системі опалення:
- Примусова, з вмонтованим циркуляційним насосом;
- Примусова із зовнішнім насосом;
- Природна циркуляція.
У випадку з примусовою циркуляцією теплоносія котел може опціонально обладнуватися розширювальним баком об’ємом від 5-6 до 17-20 літрів, в залежності від продуктивності котла. Слід враховувати, що закордонні виробники роблять розрахунок на використання сучасних радіаторів з малим внутрішнім об’ємом і тільки під використання чистої води в якості теплоносія, так що при використанні антифризу або радіаторів з великим внутрішнім об’ємом вбудованого розширювального бака не вистачить.
Робота котла цілком залежить від блоку управління, який може бути як незалежним, побудованим на гидротермическая обладнанні, так і електронним з контролером, здатним забезпечити оптимальний режим споживання газу і витримувати потрібну температуру теплоносія.
Енергонезалежний
Важлива характеристика в тих випадках, коли на якість електропостачання не можна покластися, а витрачатися на блок безперебійного живлення не хочеться. Повністю незалежні від електрики тільки підлогові газові котли з накопичувальним баком і природною циркуляцією теплоносія. Для управління використовується гідротерморегулятор.
Первісне включення і регулювання потужності здійснюється в ручному режимі. Зазвичай є кілька попередньо встановлених режимів по потужності. Для підпалу газу використовується або запал, маленька форсунка, в якій постійно горить незначний обсяг газу, або п’єзоелемент. Далі в справу включається гідротерморегулятор. Він реагує на температуру води в баку і, якщо вона перевищить допустиму межу, перекриває подачу газу на основному пальнику.
У такого підходу основна перевага – це енергонезалежність і надійність, в іншому він поступається електронному управлінню, так як не може в повній мірі оптимізувати роботу котла і зреагувати на частину проблемних і навіть аварійних ситуацій. Є захист від загасання.
Електронне управління
Майже всі закордонні, європейські котли забезпечуються контролером управління. Він отримує дані з цілого ряду датчиків, які стежать за:
- температурою вихідних газів,
- температурою води в контурі опалення (на вході і на виході)
- рівнем тяги.
Керують:
- Подачею води за допомогою циркуляційного насоса, витратою води.
- Потужністю котла, витратою газу.
- Якістю згоряння палива.
Крім цього реагує на всі можливі ситуації, здатні позначитися на роботі і безпеці котла.
Електронне управління здатне настроїти роботу котла навіть в залежності від перепаду температур на вулиці і всередині приміщення, орієнтуючись на показання виносних термометрів і встановлювати оптимальний режим з розкладом на день і тиждень. В кінцевому рахунку, це сильно підвищує комфорт і економію газу.
З відкритою камерою згоряння
Класичний варіант з атмосферною камерою згоряння значить, що повітря для горіння газу буде надходити безпосередньо з приміщення. Відведення відпрацьованих газів повинно здійснюватися під дією природної тяги через димар. Природно, в будинку повинен бути димохід з відповідним перетином каналу і висотою для забезпечення нормальної тяги. Вимоги до неї вказуються в технічних характеристиках до котла. Відступ від рекомендацій призведе до неправильної роботи і виникнення аварійних ситуацій, коли чадний газ буде надходити в будинок.
Перевагою відкритої камери згоряння є простота і низька вартість. Однак необхідна увага користувача для контролю за тягою, чистотою димаря. Недоліком стає якраз необхідність в самому димоході. У багатоквартирних будинках рідко передбачається окремий вентиляційний канал для газового обладнання, навіть в будинках не завжди є можливість встановити трубу.
Із закритою камерою згоряння
Вирішити проблеми, пов’язані з необхідністю димоходу дозволяє закрита камера згоряння. Відведення відпрацьованих газів все так же проводиться на вулицю, тільки вже не під дією природної тяги, а примусово, нагнітанням турбіною. Також з вулиці подається і повітря в камеру згоряння. Використовується коаксіальний димохід, що складається з двох труб одна всередині іншої. Між трубами проходить свіже повітря з вулиці в камеру, а по внутрішній трубі скидаються відпрацьовані гази.
Такий підхід робить котел однозначно залежним від електрики, так як потрібна турбіна, однак дозволяє встановлювати котли в квартирах і будинках без зайвих витрат на установку звичайного димоходу.
Як вибрати
Ключовими факторами для вибору є:
- Потужність котла.
- Тип камери згоряння.
- Тип управління.
- Конструкція теплообмінника (для примусової або природної циркуляції).
Уже після того як вийшло визначитися з даними параметрами, вийде відібрати обмежений ряд відповідних моделей від різних виробників.
Потужності повинно вистачати для покриття всіх тепловтрат будинку або квартири в найлютіший мороз. Обов’язково враховується надбавка при використанні зовнішнього бойлера з непрямим нагріванням, орієнтуючись на оптимальну потужність останнього. Підлогові одноконтурні котли видають колосальну потужність до 250 кВт і вище. Однак для приватного будинку актуальніше моделі з потужністю в межах від 10 кВт до 45 кВт, здатні обігріти приміщення загальною площею до 350 м. Примітно, що цифри, зазвичай вказуються європейськими виробниками, часто не враховують особливості нашої зими і кліматичних умов в цілому. Так що можна сміливо ділити на півтора зазначені значення опалювальної площі і обов’язково перед покупкою провести детальний розрахунок фактичних тепловтрат.
Тип камери згоряння вибирається виходячи з наявності або відсутності нормального димоходу. Якщо його немає, то залишається тільки варіант із закритою камерою згоряння.
Тип управління впливає більше на вартість котла і комфорт експлуатації. Якщо хочеться налаштувати обладнання раз, і забути про нього надовго, при цьому знати, що температура в будинку завжди буде адекватною, то вибір однозначно в бік електронного управління. Якщо хочеться заощадити, і не так страшна ручна настройка, то енергонезалежні котли з гідротермічним управлінням якраз підійдуть.
Природно і за типом теплообмінника все залежить від планованої конфігурації опалення. Для природної циркуляції підбираються тільки котли з накопичувальною ємністю і об’ємним теплообмінником.
Як встановити
Довірити установку краще професіоналам. Газовий котел встановлюється на підготовлену площадку, фундамент, пов’язаний із загальним фундаментом будинку, особливо це стосується важких моделей з чавунним теплообмінником. Всі комунікації підводяться до нього з урахуванням вимог виробника. Газову магістраль підводять тільки працівники газової служби від початку і до кінця, як і беруть участь в першому запуску котла.