газовые котлы

Природный газ — самый популярный энергоноситель для отопления
Газовое отопление — наиболее часто эксплуатируемый тип энергоресурса для обеспечения тепла зимой
и подготовки горячей воды для бытовых нужд (ГВС). В основе газового отопления лежит «газовый котел».
Газовый котёл — устройство для получения тепловой энергии в целях, главным образом, отопления помещений (объектов)
различного назначения, нагрева воды для хозяйственных нужд, путем сгорания газообразного топлива.
Газообразным топливом для газовых котлов чаще всего является природный газ, метан, или пропан-бутан.
На сегодняшний день, во многих регионах, газ является наиболее предпочтительным видом топлива вследствие
его основных качеств: дешевизна, экономичность, легкость использования и доступность автоматизации газовых котлов.
Принцип работы газовых котлов следующий:

  • в котле есть зажигатель, который при необходимости нагрева поджигает газ.
  • автоматика контролирует процесс нагрева до нужной температуры.
  • при достижении нужной температуры, автоматика выключает газ.Существует старные варианты котлов, в которых зажигатель не электрического типа, а пьезо-электрический.
    Второй вариант поджигает небольшой фитиль вручную, который и является основным разжигателем.Подача газа к горелке контролируется автоматикой. В случае не подожённого газа, автоматика прекращает его подачу.

Устройство газового котла:

На рисунке представлена внутреннее устройство газового
котла с турбиной и вторичным теплообменником ГВС.
Как правило контур ГВС именно таким образом реализован
в других типах котлов. Различия между дымоходными
и турбированными заключается в отсутсвии у первых
устройство нагнетания воздуха. Дымоход подразумевает
естественную тягу и приток воздуха из помещения.
Тяга создается за счет трубы, выводящей отработанные
газы на улицу.

Высота трубы должна составлять более
6-ти метров от газового котла. Слабая тяга и
не правильная конструкция дымохода может привести
к сбоям в работе газового котла а так же к полной
его неработоспособности.

Электронный цифровой контроллер ведёт анализ температур
и движения воды в контуре ГВС, тем самым обеспечивая
работу котла. В старых версиях котлов без цифрового
электронного управления газ зажигался от постоянно
работающей маленькой горелки. В современных же аппаратах
поджиг обеспечивает электро разрядное устройство.
Система безопасности автоматики обеспечивает не только работу,
но и все аварийные режимы и внештатные ситации, тем самым
обеспечивая безопасность работы всего отопления.

 

Устройство конденсационного газового котла:

Конденсационные аппараты имеют некоторые конструкционные особенности. Как видно из схемы
отработанные газы проходят дополнительное охлаждение за счет обратки из системы отопления,
при этом отдавая тепло.
Это даёт небольшой прирост КПД аппаратуры. Многие производителя заявляют что КПД
такого рода устройств выше 100%. Естественно любой технически грамотный человек скажет
что это глупости, так оно и есть. Это всего лишь рекламный ход. Смысл лишь заключен в том
что если взять за 100% КПД самого экономичного котла (реальный КПД которого 80-90%)
то получим при КПД конденсационного котла до 98% и дает тот волшебный прирост выше 100
относительно обычных газовых котлов.
Еще одно преимущество этого изделия заключается в его высокой экологической безопасности
(конденсационные котлы выбрасывают в атмосферу минимальное количество парниковых газов).
Недостатками конденсационных котлов есть цена. При незначительном энергопотреблении дома
целесообразность к установке такого оборудования отсутствует.

 

Механизм рассеивания тепла:

Технически систему отопления можно разбить на две части. Первая это механизм
подготовки носителя (нагрева) и вторая это механизм рассеивание тепла по помещению.
Для простоты понимания это может быть газовые котёл и 10 батарей, размещённых
в помещении. И первый, и второй элемент системы отопления могут быть в каких
угодно комбинациях. Конечно же проектировку конкретной системы рассеивания тепла
следует выполнять с учетом требований первого элемента — нагревательного устройства.

По классификации можно их разбить на моновалентные системы и мультивалентные.
К первым можно отнести комбинацию газовый котёл и радиаторы. Или же это
может быть электрокотёл и теплый пол, электрокотёл и радиаторы, и так далее.
Мультивалентные системы подразумевают использование не одного источника тепла
и не однотипную систему рассеивания тепла. Например в топочной у нас есть газ,
электрокотёл и камин с водяной рубашкой, который расположен в холле. Система отопления
это радиаторы, теплый пол и конвекторы.

Сложные системы, с точки зрения источника тепла, дают возможность более гибко
использовать энергоресурсы. Зачастую есть и временное разделение тарифов,
и ограничения в использовании ресурсов и так далее. Например наличие
камина с водяной рубашкой дает возможность утилизировать
тепло от сжигания дров в камине в систему горячего водоснабжения
или отопления. С одной стороны это эстетическое удовольствие от огня,
с другой — экономия энергоресурсов.

С точки зрения рассеивания тепла неоднородность даёт возможность
адаптироваться к помещениям
различного типа и целевого назначения. Например в гараже нет
необходимости постоянного нагрева. Конвектор с принудительной
конвекцией даст возможность при необходимости отапливать гараж.
За счет быстрой скорости воздуха, нагрев будет проходить более
интенсивно, чем радиаторами. Теплый пол удобно иметь в сауне,
ванной, помещении с бассейном, коридорах. Радиаторы бесшумные и
компактно могут разместиться в спальне и гостиной.

Технические условия эксплуатации газовых систем отопления:

Самой оптимальной на наш взгляд системой рассеивания тепла для газовых нагревательных приборов есть радиаторы.
Радиаторы, будь то чугунные, алюминиевые или стальные не боятся перегрева. Рабочая температура их составляет
от 55 до 80 град. Цельсия. Так как средняя тепловая мощность одной секции 120-150 Ватт при средней температуре
носителя +60, на суммарную мощность в 10 000 Ватт нам понадобится 66 секций. Это 6 батарей по 10 секций
каждая. Цены на радиаторы сравнительно не высоки, в среднем одна радиаторная батарея на 10 секций будет
стоить от 70$ до 100$.

Другая сторона медали, это подвод природного газа к дому для его использования. В этом есть
некие трудности. Например есть достаточно пригодных мест для строительства частного сектора, но
технически проще провести электричество, чем газовую магистраль. Так же все процедуры ввода газа
стоят достаточно не мало. Это и разрешительная документация, и физический подвод магистрали
низкого давления. Стоимость таких работ может колебаться в пределах от 15000 грн. до 25000 грн.
Собственно это и делает данную систему отопления не всегда практичной и доступной.
Плюс к недостаткам можно отнести и пожаро небезопасность. Требования к технике безопасности
высоки. Размещение данного оборудования должно быть строго выполнено с техническими условиями
и проектом. Помещение должно иметь обязательно вентиляцию и окно на улицу, площадь которого рассчитывается
согласно проекту.

 

Преимущества:

  • Высокая эффективность систем.
  • Сравнительно не высокая стоимость эксплуатации.
  • Простота конструкции (по сравнению со многими другими системами).
  • Надёжность.
  • Гибкость (использование различного типа систем рассеивания тепла).
  • Возможность нагрева потокового носителя (ГВС без буферизации).
  • Компактность.
  • Универсальность (использование во всех типах зданий).

Недостатки:

 

  • Сложности подвода газовой магистрали
  • Высокие требования к технике безопасности.
  • Невозможность буферной аккумуляции энергоносителя.
  • Взрывоопасность!
  • Перспектива дефицита топлива в будущем.

Примеры, схемы и рекомендации специалистов.