Принцип работы газового котла отопления: устройство, схема, особенности

Сегодня многие частные дома отапливаются газовыми котлами. Владельцы выбирают их за экономичность, удобство в работе, мощность, компактность и чистоту. Если вы задумались о покупке подобного агрегата, то будет полезным изучить принцип работы газовых котлов. Это не только поможет сделать верный выбор, но и упростит его эксплуатацию.

В этой статье мы выясним как устроены газовые котлы, основные узлы устройства и рассмотрим схемы работы различных видов и типов.

Как устроен газовый котел

Первое, в чем нужно разобраться: из каких основных узлов состоит оборудование. Это не только поможет вам разобраться в причинах неполадок при работе, но и поможет сделать верный выбор при покупке.

Горелка

Основной элемент газового котла. Представляет собой прямоугольную поверхность с установленными форсунками. Современные производители встраивают моделируемый вариант: такая горелка способна потреблять только необходимое количество газа на разных этапах работы, экономя до 15% топлива. Так, при розжиге уменьшается подача газа, чтобы нагрев теплообменника происходил постепенно. Затем подача топлива постепенно увеличивается, приближаясь к заданной температуре и поддерживая ее. После нагрева подача газа вновь уменьшается. Это не только позволяет сэкономить «голубое» топливо, но и положительно сказывается на сроке службе устройства.

За подачу топлива отвечает газовый клапан, который регулируется встроенным электродвигателем. Такое устройство позволяет пользователю самостоятельно задать нужную температуру с помощью электронной платы и панели управления.

Горелки бывают атмосферные и турбированные:

• Атмосферные устанавливаются около дымохода и забирают воздух из помещения. Такие горелки независимы от электричества и часто устанавливаются в напольных моделях.
• Турбированные не зависят от тяги в дымоходе, потому что за работу отвечает вентилятор, который и выводит все продукты сгорания. Для его работы необходимо электричество, поэтому наиболее часто можно встретить в настенных котлах.

Еще в горелке находится электрод розжига (вырабатывает искру, которая поджигает газ) и датчик контроля пламени (если пламя по каким-то причинам потухнет, автоматика перекроет подачу топлива и оповестит об ошибке).

Теплообменник

Короб с трубками, между которыми находятся пластины (или «ребра», для увеличения полезной площади и скорости нагрева воды). Именно по этим трубкам и циркулирует вода, забирая тепло от нагретых стенок.

Теплообменники изготавливают из разных сплавов, от которых и зависят их срок службы:

• Алюминий. Самый легкий металл, поэтому котлы с таким теплообменником имеют компактные размеры. Подвержен коррозии, при работе образуется осадок, который уменьшает эффективную площадь теплообмена.
• Медь. Небольшие вес и габариты, при хорошей теплоотдаче. Компактны и устойчивы к коррозии, но изнашиваются быстрее чугунных.
• Сталь. Простой и дешевый вариант. Низкая теплопроводность и малый срок службы. Такие теплообменники могут деформироваться или потрескаться при перепадах температур.
• Чугун. Долговечны, надежны, устойчивы к коррозии, но чувствительны к перепадам температур. Отлично проводят тепло, но большие и тяжелые, поэтому обычно используются в напольных дорогих котлах.

Если котел двухконтурный, тогда предусматривают два теплообменника: первичный и вторичный. Основной устанавливают над горелкой, его используют системы отопления. Второй необходим для моментального нагрева воды, когда открывается водопроводный кран. Такой теплообменник выглядит как набор пластин, между которыми циркулирует вода. Как только открывается кран с горячей водой, вся вода из первого контура направляется во второй. Именно поэтому двухконтурные котлы не могут одновременно и отапливать, и нагревать воду. При малых объемах потребления горячей воды это незаметно, батареи просто не успевают остывать.

Однако, если расход воды соизмерим с потребностями для отопления, то тут приходит на помощь битермический теплообменник. Это такая «труба в трубе», которая расположена прямо над горелкой. За счет нагрева только одного теплообменника, такой котел может одновременно обеспечить дом и отоплением, и горячей водой. Но стоит помнить: в этом случае очень быстро образуется накипь, которую нужно своевременно удалять.

Циркулярный насос

В старых системах отопления использовалась естественная циркуляция воды. Теплоноситель при нагреве расширяется, поэтому вода на выходе из котла обладает низкой плотностью и весом. За счет этого она легко поднимается по горячему стояку вверх в расширительный бак, а затем под уклоном растекается по радиаторам и отдает тепло. При охлаждении плотность и вес воды увеличиваются, поэтому вновь под уклоном она стекает обратно в котел.

Несмотря на простоту, надежность, энергонезависимость и бесшумность работы такая система имеет серьезные недостатки: сложный и дорогостоящий монтаж, замерзание воды, попадание воздуха в систему отопления, низкую температуру радиаторов в дальних углах.

Поэтому современные котлы оборудуются специальным циркулярным насосом, который и создает давление для постоянной циркуляции воды. Да, в таком случае пропадает независимость от электричества, зато батареи всегда будут теплыми.

Расширительный бак

При нагреве вода расширяется, поэтому необходимо соблюдать баланс в системе отопления. Именно для этого используется расширительный бак, состоящий из 3 частей:

• емкость для излишка воды;
• мембрана;
• емкость с азотом.

Принцип работы прост: лишняя вода хранится в бачке, а мембрана балансирует изменение давления в системе отопления.

Отвод дыма

Любой газовый котел обязательно нуждается в отводе продуктов сгорания. Если камера сгорания открытая, тогда для работы используется воздух из помещения, поэтому здесь нужна хорошая вентиляция и оборудуется дымоход.

Если котел с закрытой камерой сгорания, тогда используется воздух с улицы (с помощью вентилятора) и прогревается продуктами сгорания. Такие устройства не требуют дополнительной вентиляции.

Автоматика безопасности, электроника и модуль управления

В эту категорию входят различные датчики по контролю происходящих процессов в работе котла и мониторинг состояния системы отопления. Система безопасности позволяет защитить агрегат от отсутствия тяги, перегрева или отсутствие пламени в горелке. В этих случаях датчики сообщают о неисправности и модуль управления прекращает работу котла.

Принцип работы

Если температурные датчики установлены, тогда при запуске котла измеряется температура в помещениях – автоматика рассчитывает сколько тепла потребуется. Затем насос закачивает холодную воду в теплообменник. Газовый клапан открывается, через форсунки в горелку поступает газ. Электрод розжига вырабатывает искру, топливо загорается и нагревает теплообменник. Насос перемещает нагретую воду по трубам к радиатору, где вода отдает свое тепло и возвращается в котел. Продукты сгорания выводятся через дымоход. Как только в системе отопления будет достигнута нужная температура, горелка выключается, а котел переходит в режим ожидания. После охлаждения воды горелка вновь запускается. Так работает одноконтурный котел.

Двухконтурные модели работают точно по такой же схеме, за одним исключением: как только открывается кран с горячей водой, срабатывает датчик протока. Он передает сигнал, заставляя систему переключить трехходовой клапан на режим нагрева воды. Вода перестает поступать в батареи и остается в котле, циркулируя во вторичном теплообменнике, который моментально нагревается. После закрытия крана трехходовой клапан возвращается в исходное положение, и вода из первичного теплообменника поступает в систему отопления.

Стоит отметить еще один момент: котлы делятся на конвекционные и конденсационные. В первом случае в результате работы создается также водяной пар, который испаряется и выбрасывается через дымовую трубу.

В конденсационных котлах нашли способ его использовать. В таких устройствах водяной пар превращается в конденсат, который аккумулируется на стенках экономайзера (по сути, дополнительный теплообменник). При этом освобождается определенное количество тепла, которое уходит на нагрев воды. Сам конденсат после обработки и нейтрализации просто сливается в канализацию. Вот таким образом и достигается максимальная эффективность.

Как сэкономить при использовании газового котла?

Следующие меры позволяют достичь дополнительной экономии топлива:

• качественный монтаж газового котла;
• на короткое время полностью открыть окна, закрыв при этом терморегулирующие вентили;
• не перегревать помещение, стараться поддерживать комнатную температуру на уровне 20 °C;
• при наступлении темноты опускать на окнах жалюзи;
• правильно настроить терморегулирующие вентили;
• не загромождать радиаторы и терморегулирующие вентили;
• использовать возможности регулирования вашего котла;
• включать циркуляционный насос ГВС только во время пользования;
• контролировать расход горячей воды;
• проводить регулярное сервисное обслуживание: чистку котла и мелкий ремонт.

Помогла ли вам статья? Задавайте свои вопросы в комментариях, наши эксперты обязательно на них ответят.

Принцип работы газового котла отопления

Существует много нагревательных приборов, которые обладают высокой мощностью и могут использоваться для интеграции в систему отопления. Для организации отопительной системы частного дома, как правило, применяются газовые котлы – выбор этот не случаен. С централизованным отоплением периодически случаются всяческие “казусы”, потому вероятность того, что Вы можете остаться без тепла, исключать нельзя. Кроме того, такое отопление не всегда способно обеспечивать людей нужным теплом, а принцип работы газового котла отопления позволяет создать и поддерживать в доме уют и комфортные условия.

Не последнюю роль в широком применении котлов, работающих на газе, отыгрывает и невысокая стоимость топлива, а благодаря сравнительной доступности к газовой магистрали обустроить такое отопление можно в любом населенном пункте.

Хоть установка оборудования и занимает много времени, в работе котлы практически бесшумны, способны обогревать большие площади и могут отличаться длительным сроком эксплуатации.

Классификация газовых котлов

1. По способу установки, газовые котлы разделяются на напольные и настенные. Настенные модели представляют собой мини-аналог напольных приборов, отличаясь лишь немного меньшей мощностью.
2. В зависимости от количества контуров, котлы бывают одноконтурными и двухконтурными. Первые подходят лишь для обогрева помещения, в то время как вторые подогревают воду для бытовых нужд. Двухконтурные модели подогрев воды осуществляют, либо косвенно прогревая жидкость в бойлере, либо так называемым “проточным” способом.
3. По способу розжига, монтируемые на стену котлы разделяются на те, которые разжигаются при помощи автоматики, и разжигаемые пьезорозжигом. Последние имеют простую конструкцию, стоят дешевле, но подразумевают полностью ручное управление – Вам самостоятельно придется включать кнопку, разжигать пламя, а также выключать котел. Примечательно, что в моделях с электронным розжигом данный процесс полностью автоматизирован – от Вас потребуется лишь подсоединение оборудования к электросети и выставление нужного температурного режима. Стоят такие котлы дороже, однако они являются более экономичными благодаря отсутствию запальника с постоянно горящим пламенем.
4. Нагревательные котлы делятся на два типа (тип определяется в зависимости от камеры сгорания газа) – камера может быть открытой и закрытой. Модели с камерой первого типа, для поддержания реакции горения, берут воздух из помещения, в котором размещаются. Что касается продуктов сгорания, то их отвод осуществляется за счет естественной тяги в дымоходе. В обслуживании такие котлы недорогие, и стоят они дешевле, по сравнению с моделями с закрытой камерой сгорания.

Как работает газовый котел?

Принцип работы газового котла отопления достаточно прост – в специальный блок поступает газ, после чего датчики блока в автоматическом режиме регулируют подачу топлива, исходя из существующей в отопительной системе температуры.

 

 

Газ направляется к горелкам и, перемешавшись с воздухом, поступает в топку, где сгорает, выделяя большое количество энергии (именно энергия и обеспечивает обогрев здания). Проходящие по теплообменнику продукты сгорания нагревают воду в отопительной системе, после чего через дымовую трубу удаляются прямо в атмосферу.

Температура отработанного газа, который выходит из дымохода, на несколько десятков градусов превышает температуру воздуха, поэтому дымоход должен соответствовать строительным правилам и нормам.

Рекомендации по выбору котлов отопления

Настенный газовый котел стоит недешево, поэтому подходить к его выбору следует серьезно. Обязательно обратите внимание на сертификат качества, который должен прилагаться к каждой модели.

Также, нужно учитывать некоторые моменты:

1. В случае если уровень минимальной мощности оборудования превышает требуемый предел, необходима покупка комнатного термостата, корректирующего работу прибора.
2. Если Вы приобретаете котел с целью отопления частного дома, а также приготовления горячей воды для бытовых нужд, следует заранее просчитать расход горячей воды, чтобы понять, будет ли оборудование справляться с ее приготовлением.
3. Не все газовые котлы комплектуются дополнительным оборудованием, необходимым для подключения бойлера косвенного подогрева воды. Приобретая его отдельно, лучше выбирать комплект для подключения того же производителя, что и котел.
4. Немаловажным фактором является и безопасность. Система безопасности котла должна включать в себя защиту от пропадания тяги и погасания пламени, от утечек газа, воды.

Несмотря на то, что принцип работы газового котла отопления кажется достаточно простым и понятным, при выборе такого оборудования нежелательно пренебрегать советами продавцов-консультантов в магазинах и, конечно же, и сотрудников предприятия, которое будет осуществлять установку оборудования.

 

Как работает котел – Руководство по вашему газовому котлу

Строительство газового котла центрального отопления

Основной принцип работы котла заключается в передаче тепла воде. По сути, ваш котел работает, нагревая воду, которая затем перекачивается по вашему дому.

Это очень упрощенное представление о том, что такое бойлер. Чтобы понять, как работает котел, нам нужно начать рассматривать конструкцию газового котла центрального отопления.

По конструкции и функциям газовый котел очень похож на другие виды отопления. Разница в том, что топливный газ легко воспламеняется, и для вашей защиты предусмотрен ряд важных функций безопасности.

Внутри газового котла

Чтобы понять, как работает котел, нам нужно взглянуть на различные ключевые компоненты, которые вы найдете внутри газового обогревателя:

• Газовая горелка: вырабатывает тепло, которое используется для обогрева вашего дома. .
  
• Теплообменник: Устройство, которое используется для передачи тепла между твердым объектом и жидкостью.
  
• Технология управления: используется для управления работой вашей системы газового отопления.
  
• Мембранный расширительный бак: Мембранные баки представляют собой сосуды для воды под давлением, которые позволяют воде расширяться и поглощать скачки давления, возникающие во время нагрева.
  
• Выхлопная труба: часто тонкая пластиковая труба, которую протягивают через дымоход для удаления следов угарного газа, образующегося в качестве побочного продукта процесса нагрева газового котла.
  

Как долго должен работать насос центрального отопления?

Системы газового отопления с дополнительным подогревом воды

Хотя мы рассмотрели многие основные элементы внутри системы газового отопления, существуют варианты. Если система отопления также обеспечивает горячую воду, то требуется дополнительный накопительный бак для горячей воды.

Принцип работы газового котла для выработки тепла

Работа газового котла аналогична котлам на жидком топливе или биомассе, при этом центральным элементом является горелка; это включается и выключается регулятором нагрева. Вы можете активировать переключатель вручную или настроить термостат так, чтобы он реагировал, когда температура падает ниже определенного уровня.

Пьезорозжиг загорается на период от одной до двух секунд, а затем, примерно через одну секунду, открывается газовая линия, что позволяет выйти газу. Задержка открытия подачи газа очень важна при газовом отоплении, поскольку предотвращает приток большого количества газа, который при слишком позднем воспламенении может вызвать взрыв.

Горелка подключена к теплообменнику, который нагревает воду в камере, после чего горячая вода подается насосом в направлении отопительного контура.

Несмотря на то, что он не участвует в производстве тепла, сердцем газового котла является технология управления. От этого зависит эффективная и бесперебойная работа системы. Он также обеспечивает связь между внутренними или наружными датчиками температуры и котлом.

Как работают другие типы котлов

Как упоминалось ранее, на рынке доступны котлы других типов. То, как работает котел на одном виде топлива, может отличаться от другого, но часто принципы остаются теми же.

Принцип работы жидкотопливных котлов

Работа жидкотопливных котлов очень похожа на работу газовых котлов: жидкое топливо преобразуется в тепло в камере сгорания, которое нагревает теплообменник и, наконец, нагревает воду.

Различие между двумя типами топлива заключается в способе управления топливом. Для масляных котлов требуется резервуар для хранения, который обычно находится на заднем дворе или в саду. Нефть доставляется танкерами и хранится до использования. Масляные котлы менее экологичны, чем газовые; часто вы найдете масляные котлы, используемые в сельской местности, где нет газопровода.

Электрические котлы

Как и масляные котлы, электрические котлы часто устанавливаются там, где нет доступа к газовой магистрали. Но в отличие от масляных и газовых котлов электрические котлы не используют твердое топливо; вместо этого они передают энергию нагревательным элементам для нагрева воды.

Хотя электрические котлы «сгорают» чище, они не так эффективны и дороже, чем масляные или газовые котлы.

Создайте уют и сэкономьте энергию с Vitodens — экономично, эффективно и компактно

Семейство Vitodens – это наша самая продаваемая серия газовых конденсационных котлов. Компактные, энергоэффективные и экономичные, с репутацией исключительного качества и надежности, они подходят для удовлетворения требований и требований каждого дома, независимо от того, насколько он большой или маленький.

Семья Витоденс

Электрические котлы

Электрические котлы отлично подходят для отопления зданий, которые могут не иметь доступа к газоснабжению, и являются идеальным решением в энергосберегающем строительстве.

При низких эксплуатационных расходах это небольшие устройства с аккуратным внешним видом, которые можно установить практически в любом месте.

Витотрон 100

Как работает газовый котел: Полное руководство для начинающих –

Индрани Банерджи

В этой статье будет кратко изложена тема «Как работает газовый котел» с несколькими фактами. Газовый котел представляет собой сравнительно простое по конструкции механическое устройство.

Процесс как работает газовый котел:

Процесс работы газового котла приведен ниже,

• В начале процесса источник нагрева, который дает питание всему механизму газовый котел фактически работает на природном газе. С помощью запальника зажигается природный газ и нагревает резервуар котла.
• В следующем процессе, когда термостат запускается автоматически или вручную, природный газ камеры зажигается. Механизм процесса представляет собой газопроводные системы, которые имеют ряд вмятин для создания эффекта струи.
• После этого теплообменник нагревается за счет тепла, которое в основном исходит от пламени природного газа. Теплообменник котла в комплекте с небольшим оребрением. Ребра теплообменника изготовлены из металла с повышенной теплопроводностью, вокруг них имеется труба, заполненная водой.
• Труба вокруг теплообменника является частью системы центрального отопления. Трубы проходят мимо радиаторов. Дом – это место, где тепловая энергия передается от ребер теплообменника к радиатору.
• Теперь тепло излучается. Этот процесс позволяет разместить котел в любом доме для обогрева с помощью теплообменника простой конструкции.
• Насос с электроприводом расположен на одной линии с системой трубопроводов. Когда вода возвращается в котел повторно, тепло теряется больше, чем тепло греется домом, и котел снова нагревается.

В котле при сгорании топлива может произойти взрыв при выходе пламени из горелки. Причиной взрыва горючего в топливе является негерметичный клапан, нарушение зажигания, неисправность в газопроводах, которые могут привести к накоплению продуктов сгорания с более высокой температурой в сосудах котла. Причины не только ответственны за взрыв горения топлива, но и могут быть утечки газов для этих объектов.

Изображение – Газовый котел;
Изображение предоставлено Wikimedia Commons

Схема газового котла:

• Стандартный газовый котел в начале процесса сжигает природный газ, нагревает воду и подает горячую воду нуждающимся. В процессе сжигания природного газа происходит химическая реакция, и в ходе этого процесса образуются два побочных продукта. Первым побочным продуктом является двуокись углерода, а другим побочным продуктом является водяной пар.
• После завершения процесса избыточное количество отработанного газа проходит через дымоход и, наконец, выбрасывается в окружающую среду.
• Теперь, если говорить о принципе работы конденсационного котла, то при сжигании топлива выделяется скрытая теплота воды. При этом повышается КПД котла. Для дожигания агрегатов в основном используется пар, а также выделяется дополнительное тепло, вода конденсируется из пара для получения скрытой теплоты.
• Для системы отопления центрального дома обычно используются агрегаты, а тепло покрывается отбросами газов.
• Газы проходят через теплообменник и температура снижается. После этого газы конденсируются и превращаются в жидкость, которая направляется в виде конденсата. Таким способом очень легко покрыть некоторое количество тепла, которое можно испортить. Тепло, которое используется для нагрева холодной воды, поступающей от радиатора к бойлеру. Хороший блок может обеспечить желаемую энергоэффективность, которая составляет около 9 баллов.0%.
• Газовые котлы идеально подходят для использования при замене существующего газового блока.
• Пожалуй, одним из главных преимуществ этого агрегата является довольно большой теплообменник. Большие радиаторы позволяют снизить температуру обратного потока, повышая эффективность. Дополнительным преимуществом является экономичность котла, так как большую часть отопительного сезона система значительно недогружена.
• Сегодня такие котлы становятся все более популярными из-за большой экономии, которую они обеспечивают. Тем не менее, многие люди заявляют, что они склонны к серьезным поломкам. Это действительно зависит от производителя, вентиляции и обслуживания. Такие модели дороже покупать, но все же есть много доступных грантов, которые могут помочь сократить расходы.
• Схемы газового котла помогут узнать, как работает котел и соответствует ли он вашим потребностям в отоплении и ГВС. Сегодня они стали незаменимы при монтаже любого газового агрегата. Перед покупкой убедитесь, что производитель предоставил вам его.

Размеры газового котла:

Размеры используемого газового котла зависят от размера и количества душевых или ванных комнат. Размеры газового котла в комнате указаны ниже:

1. Для дома с 2 спальнями требуется газовый котел мощностью от 26 до 29 кВт.
2. Для дома с 3 спальнями требуется газовый котел мощностью от 29 до 35 кВт.
3. Для дома с 4 спальнями требуется газовый котел мощностью от 29 до 35 кВт.
4. Для дома с 5 спальнями требуется газовый котел мощностью от 35 до 35 кВт.

Как работает газовый котел?

Срок службы котла составляет от 10 до 15 лет. Если техническое обслуживание котла может быть выполнено надлежащим образом, то работа котла может продолжаться дольше.

Газовый котел используется для обогрева камина с помощью газового огня или электричества. Холодная вода поступает из накопительного бака и поступает в основную систему. После поступления в основную систему холодная вода начинает нагреваться, а после нагрева, когда температура холодной воды достигает желаемого значения, насос используется для распределения горячей воды на выходе.

Причины замены газового котла:-

Причина замены газового котла указана ниже,

1. Детали заднего газового котла обслуживать и ремонтировать очень сложно из-за отсутствия запасных частей.
2. Противогазовый котел не является энергоэффективным, тогда как современные газовые котлы энергоэффективны, поэтому счет за электроэнергию противогазового котла слишком высок, а счет за электроэнергию современного газового котла слишком низок.
3. При сообщениях о взрывах задний газовый котел очень опасен.
4. В целях государственной безопасности и регулирования задний котел больше не устанавливать.

Изображение – : Энергоемкость экономики  Уровень энергоемкости первичной энергии – это соотношение между энергоснабжением и валовым внутренним продуктом, измеренным по паритету покупательной способности. Энергоемкость – это показатель того, сколько энергии используется для производства одной единицы экономической продукции. Более низкий коэффициент указывает на то, что для производства одной единицы продукции используется меньше энергии;
Изображение предоставлено Википедией

Как работает термопара газового котла?

Газовый котел, например, газовый водонагреватель для поддержания постоянной температуры поддерживает периодический цикл, который следует за включением или выключением системы. Огромный ассортимент газовых котлов содержит стоячие запальные горелки. Каждый газовый котел, имеющий стационарный запальник, имеет термопару. Функция термопары заключается в том, чтобы держать газовый клапан открытым, когда пилот затянут.

Водонагреватель и бойлер не одно и то же устройство, но их функции почти одинаковы. Когда точка обслуживания достигает фиксированной температуры, в это время принцип работы водонагревателя и бойлера одинаков. Основное различие между системой отопления и котельной заключается в том, что система отопления работает в системе с замкнутым контуром.

Горячий пар или горячая вода подаются для системы обогрева пола или плинтуса. Неправильная система отопления, которая пополняется холодной водой всякий раз, когда используется горячая вода, с помощью котла одна и та же вода циркулирует снова и снова. Повторный нагрев важен для поддержания тепла в доме.

Газовый котел будет работать без электричества?

Нет, без электричества котел работать не может.