Устройство газового котла отопления – принцип действия, виды, основные компоненты, этапы монтажа

Одним из незаменимых условий комфортного быта современного жилища обязательно является наличие автономного отопления. Сегодня самыми экономными, эффективными и безопасными являются системы обогрева, функционирующие на природном газе. Разберем принцип действия, назначение и устройство газового котла, какие разновидности агрегата существуют и в чем их особенности, а также из каких основных этапов состоит технология монтажа и в чем заключается специфика эксплуатации и обслуживания газо-котельного оборудования в частном доме.

Принцип действия, назначение

Принцип работы газового котла достаточно прост, понятен и сводится к следующему алгоритму:

• Из трубопровода в теплообменный контур с помощью циркуляционного насоса подается не подогретый теплоноситель (вода или специальная жидкость).
• Одновременно происходит открывание клапана и подача газового топлива на горелку и ее последующий автоматический розжиг.
• В соответствии с настройками таймера и показателями термодатчиков открытое пламя нагревает теплоноситель внутри теплообменника.
• В зависимости от интенсивности горения и пропускной способности, проходя через тепловой контур, теплоноситель, нагретый до нужной температуры, поступает в теплопровод системы обогрева и дальше в радиаторы.
• По достижении заданного уровня нагрева системы пламя гаснет, а затем при охлаждении опять зажигается и т. д. – в зависимости от настроек внешнего термостата.

Если газовый агрегат предназначен не только для отопления, но и горячего водоснабжения, в его состав входит второй теплообменный контур. В таком случае котел называется двухконтурным. При этом дополнительный теплообменник, отвечающий за подачу горячей воды в смеситель, отличается от первичного более высокими показателями нагрева и пропускной способностью водяного потока.

Обратите внимание! Некоторые модели котлов не имеют раздельных контуров – на отопление и горячую воду. Поэтому могут работать только в каком-то одном режиме. Например, при открывании крана в системе срабатывается датчик протока – теплообменник начинает работать на снабжение горячего водопровода. Как только водозабор прекращается, он переключается в режим отопления.

Устройство, основные узлы

В состав стандартного котла отопления на газовом топливе входят следующие основные рабочие узлы:

• Горелка.

Осуществляет сжигание газа и равномерное распределение выделяемого тепла на теплообменный контур. Может быть обычной атмосферной и турбированной – оснащенной принудительной вытяжкой продуктов сгорания.

• Теплообменник.

Представляет собой короб с расположенными внутри изогнутой трубкой, по которой проходит вода для нагрева. Разделяется на одно- и двухконтурный. Изготавливается из меди, стали и чугуна.

• Циркуляционный насос.

Обеспечивает постоянное давление воды в трубопроводе для ее оптимального распределения по системе.

• Расширительный бачок.

Предотвращает аварийное расширение воды и ее паров внутри системы.

• Дымоотвод.

Осуществляет отвод продуктов сгорания наружу. Может быть обычным – атмосферным, а также с турбонаддувом – с вентилятором для принудительного вытягивания газов на улицу.

• Блок управления.

Обеспечивает настройку параметров работы системы. Соединяет в себе провода, датчики, сенсоры, электросхемы.

• Сенсоры автоматического контроля параметров безопасности.

Газовая автоматика для котлов следит за стабильностью параметров работы и безопасностью системы. Предотвращает развитие аварийной ситуации по различным причинам – перегрева, отключения тяги, потери пламени в горелке и проч.

Совет! Стандартный двухконтурный котел производит до 8 литров бытовой горячей воды в минуту. При необходимости большего потребления лучше установить одноконтурную модель, совмещенную с водонагревателем накопительного вида. Объем бытовых бойлеров варьируется в широких пределах – от 50 до 300 литров. Этого вполне достаточно для повседневных нужд частного дома.

Разновидности

Функциональность бытового газо-котельного оборудования во многом зависит от разновидности его основных частей. Существует несколько типов классификации – по следующим критериям:

• Способу монтажа.

Подразделяются на настенные и напольные. Первые обладают небольшими размерами и мощностью не выше средней. Они занимают мало площади и предназначены для небольших помещений. Вторые более производительны и рассчитаны на отопление просторных домов. Для них нужно оборудовать надежную котельную по всем строительным нормам.

• Виду дымоотвода и камеры сгорания.

Бывают атмосферные и турбированные. В первом случае отходы сжигания топлива удаляются естественной тягой, а забор кислорода поступает в камеру открытого типа из самого помещения, во втором – принудительно встроенным вентилятором, при этом приток кислорода в камеру закрытого типа осуществляется снаружи через воздуховод.

• Количеству теплообменников.

Котлы с одним контуром работают на обогрев + бойлер, с двумя – помимо отопления обеспечивают горячей водой.

• Типу розжига.

В одном варианте пламя зажигается вручную с помощью встроенного пьезоэлемента, в другом – работает специальная автоматика для котлов отопления. При этом она позволяет котлу работать без контроля со стороны человека.

• Схеме теплоотведения.

Конвекционные агрегаты переводят тепло огня непосредственно на теплоноситель. Более совершенные конденсационные модели помимо этого дополнительно используют энергию водяного пара. Для этого в их конструкции предусмотрен специальный паровой теплообменник. КПД таких установок существенно выше.

Полезная информация! Самым долговечным считается теплообменный контур из чугуна. Однако при транспортировке и монтаже нужно учитывать его большую массу и хрупкость.

Этапы монтажа

Монтаж настенного газового котла осуществляется специалистами по следующей технологии:

1. Подготовка помещения для размещения агрегата в соответствии с нормативными требованиями.
2. Создание системы вентиляции.
3. Установка креплений и кронштейнов.
4. Монтаж агрегата.
5. Подвод и подключение труб отопительной системы.
6. Подсоединение холодного водопровода.
7. Подключение газо-котельного оборудования к источнику газа.
8. Монтаж проводки, подключение электроприборов и автоматики.
9. Обустройство дымоотвода.
10. Проверка, подготовка и пробный запуск котла.

Важно! В помещении, где монтируется газовый котел, должны строго соблюдаться правила техники безопасности. Отделка стен допускается только из негорючих материалов. Кроме того, наличие воздушного газового датчика – обязательное условие эксплуатации агрегата.

Особенности эксплуатации и обслуживания

После того, как монтаж настенных котлов или их напольных аналогов завершен, начинается период эксплуатационного обслуживания. Чтобы избежать поломок и аварийных ситуаций, оборудование должно осматриваться с определенной периодичностью. Помимо самого газового агрегата не в меньшем внимании нуждаются трубопроводы отопительной системы.

Нередко причиной аварии является закупорка магистрали накопившимся на внутренней поверхности труб налетом солей. Эта проблема особенно актуальна при использовании жесткой воды в системе. Решить ее можно периодическим проведением профилактической чистки – путем закачки в трубопровод специальных реагентов.

Рекомендация! Существенно продлить эксплуатацию газового агрегата и повысить безопасность позволяют умные системы автоматического контроля. Современные приборы оснащаются датчиками давления газа, интенсивности пламени, тяги дымохода, нагрева и аварийного контроля первичного контура, давления воды, предохранительного клапана, протечки горячей воды. В случае ЧП котел будет автоматически отключен, а хозяин оповещен даже на удалении – по СМС или интернету.

Коротко о главном

Устройство котла на природном газе основано на входящих в его конструкцию следующих рабочих узлов:

• Пламеобразователь.
• Теплообменный контур.
• Насос.
• Расширительный бак.
• Дымоход.
• Модуль управления.
• Автоматика.

Газовый котел работает по принципу сжигания природного газа в горелке и передаче выделенной энергии на теплоноситель через теплообменник. Агрегаты различаются по способу монтажа, дымоотводу и камере сгорания, числу теплообменных контуров, типу розжига и схеме теплоотведения. Монтаж оборудования осуществляется специалистами строго по технологии. В ходе эксплуатации обязательно требуется регулярный осмотр.