Конвекционные котлы представляют собой отличный вариант для решения злободневных проблем отопления в местах, где реализация центральной системы невозможна. Важность правильного выбора оборудования не следует недооценивать, так как грамотно подобранный и должным образом установленный котел сможет обеспечить тепло и комфорт в доме на долгие годы.
Конвекционные и конденсационные газовые котлы
Развитие газовых котлов движется вперед, и на сегодняшний день разработаны модели с усовершенствованными принципами работы, способствующие повышению коэффициента полезного действия (КПД). Внешний вид конвекционных и конденсационных котлов очень схож, что может ввести в заблуждение. При этом следует отметить, что конденсационные котлы стоят в 1,5-2 раза дороже, чем конвекционные, что обусловлено их более высоким КПД (до 20%) и меньшим расходом топлива, благодаря наличию дополнительного теплообменника.
Конвекционные и конденсационные газовые котлы: различия
Газовые котлы подразделяются на два основных типа в зависимости от эффективности сгорания топлива:
- Конвекционные агрегаты представляют традиционную модель газового котла.
- Конденсационные агрегаты основаны на более современных технологиях.
Ключевым отличием между газовыми конвекционными и конденсационными котлами является наличие дополнительного теплообменника, называемого водосберегателем, в конденсационных моделях. В этом теплообменнике происходит конденсация водяного пара, что позволяет использовать тепло, которое в противном случае было бы потеряно. Экономитель воды изготовлен из материала, стойкого к коррозии, что обусловлено постоянным контактом с водой.
Конвекционные газовые котлы
Конвекционные газовые котлы обогревают теплоноситель путем использования тепла, которое выделяется при сжигании газа. Однако в процессе сжигания часть тепла уходит в атмосферу вместе с дымовыми газами, содержащими водяной пар. Этот пар потенциально способен обеспечить дополнительный нагрев теплоносителя, если его удастся захватить.
Преимущества конвекционных котлов
Несмотря на то, что конвекционные котлы менее эффективны, они все же обладают некоторыми значительными преимуществами:
- Простота конструкции — это одна из причин их популярности, так как простота позволяет легко проводить самостоятельные работы по установке и обслуживанию.
- Легкость монтажа и ремонта – отсутствие сложных компонентов уменьшает время и затраты на обслуживание.
- Компактные размеры – вытянутый дизайн позволяет установить котел даже в небольших помещениях.
Одним из значимых аспектов является модульная конструкция современных котлов. Это наиболее современный и, следовательно, самый дорогой вариант, который позволяет быстро и точно регулировать мощность в зависимости от температуры теплоносителя.
Как устроен такой котёл
Внешний вид котла напоминает параллелепипед с несколькими выходными соплами, которые подключаются к системе отопления. В ходе работы горячий теплоноситель поступает в систему, а после того, как он выполнил свои функции (отдал тепло), он охлаждается и возвращается в котел. Этот процесс повторяется, обеспечивая эффективный и постоянный нагрев. Как правило, котел работает на природном газе, а устройство для отведения дымовых газов размещается снаружи помещения.
Внутреннее устройство включает место для сжигания газа, которое оборудовано механизмом для автоматического воспламенения топлива. Непосредственно над этой камерой располагается резервуар с водой, которая подготавливается к нагреву. Существуют двухконтурные модели, которые позволяют не только нагревать теплоноситель, но и то, чтобы обеспечить горячей водой домочадцев.
Конкретные конфигурации могут различаться. В некоторых моделях предусмотрена возможность установки расширительного бака. Группа безопасности помогает снизить риски, связанные с эксплуатацией, включая манометр, клапан для сброса давления и воздухоотводчик, что снижает риск повреждения оборудования от избыточного давления.
Циркуляционный насос в системе отвечает за равномерное распределение воды по трубам отопления. Существуют также модели, где вода движется естественным образом, в этом случае насос не требуется.
Некоторые устройства рассчитаны на использование закрытой камеры сгорания. Этот механизм не забирает воздух из помещения для сжигания, используя при этом особую конструкцию дымохода, которая включает в себя два слоя: внутреннюю трубу для отвода дымовых газов и внешнюю для забора воздуха.
Такой тип дымохода называется коаксиальным, что позволяет обеспечить значительную безопасность, предотвращая попадание продуктов сгорания в помещение. Конвекционный котел можно использовать как с центральным газоснабжением, так и с газовыми баллонами.
Конденсационные котлы могут использоваться не только на газе, но и на жидком топливе. Однако стоит отметить, что в этом случае продукты сгорания имеют более высокое содержание серы, что приводит к образованию агрессивных химических соединений. В отличие от газовых устройств, газовые котлы имеют более низкие затраты на топливо.
Электронное управление является важной составляющей данных приборов, позволяя контролировать их текущее состояние. В случае критических ситуаций, как, например, резкие колебания напряжения, система может отключить котел для предотвращения аварийных ситуаций.
Принцип работы
Далее мы подробно рассмотрим принципы функционирования конвекционного газового котла:
- В первую очередь, для запуска котла необходимо нажать кнопку включения, в результате чего открывается клапан подачи газа в зону сгорания. Совместно с подачей газа активируется пьезоэлемент, который создает искру. Востребовано удерживание кнопки нажатой в течение 2-3 секунд. Некоторые модели могут быть оснащены электронным зажиганием, при котором искра генерируется электрическим разрядом.
- После этого начинается процесс нагрева теплоносителя. Датчик температуры контролирует, достигла ли он необходимого температурного значения. Когда температура достигает заданного уровня, подача газа прекращается, и отопительная среда начинает постепенно остывать. Если охлаждение достигает определенного порога, газ автоматически включается для повторного нагрева.
- Горячие продукты сгорания поднимаются вверх, отдавая своё тепло теплообменнику, и далее выводятся через дымоход. Важно отметить, что температура не должна опускаться ниже 56 градусов — это известная точка росы, ниже которой образуется конденсат, который является агрессивным для материалов. Это, однако, не относится к конвекционным котлам.
Некоторые модели имеют дополнительные функции, такие как защита от замерзания. В этом случае температурный датчик отслеживает значения, и когда температура опускается до 5 градусов, теплоноситель нагревается до минимальных значений, что избавляет от вероятности замерзания воды в трубах.
Степень нагрева можно регулировать в зависимости от температуры окружающей среды с помощью установленного в помещении датчика, который будет изменять настройки котла в соответствии с измеренными значениями.
Также возможна установка системы автоматизации, учитывающей погодные условия — внешний датчик передает сведения о температуре, что может включать параметры для начала и завершения проработки отопительной системы в келье.
Если у вас есть необходимость выбрать подходящий газовый котел, вы можете обратиться к видеообзорам для подробного представления о возможностях различных моделей.
При поиске подходящего варианта, пользователи зачастую сталкиваются с выбором между различными типами котлов. Чтобы детально понять, что такое конвекционный котел и как он функционирует, ориентируемся на следующие моменты:
- Образование небольшого количества конденсата в ходе работы котла.
- Можно выбрать как настенные, так и напольные варианты установки.
- Некоторые модели могут использовать чугунный теплообменник — это не возможно в случае конденсационных моделей.
- Конвекционные котлы, как правило, имеют открытую камеру сгорания, которая использует воздух из помещения, в котором установлены, для поддержания процесса сгорания.
- Процесс установки этих котлов обычно несложен, и обслуживание требует значительно меньших затрат времени и усилий.
- Имеют разумно простую и понятную конструкцию.
- Работа конвекционных котлов сопровождается низким уровнем шума.
- На рынке присутствует широкий ассортимент моделей с одним или двумя контурами: одноконтурные обогревают помещения; двухконтурные могут обеспечивать как отопление, так и горячую воду.
К недостаткам также относится ограничение мощности до 100 кВт, что делает такие котлы не самым удачным вариантом для зданий общей площадью более 300 квадратных метров.
Несмотря на более высокую стоимость, конденсационные котлы обладают значительным преимуществом — высоким КПД. Важно учитывать, что для данных систем необходимо использовать более мощные радиаторы, которые позволят теплоносителю остужаться до необходимых значений перед повторным использованием в котле. При несоблюдении этого условия эффективность будет недостаточной. При выборе между конденсационным и конвекционным котлом важно понимать особенности каждого из них и их рабочие принципы.
Важно заметить, что в конвекционных котлах недопустимо образование конденсата на стенках теплообменника и в камере сгорания. Кислотные компоненты, содержащиеся в конденсате, ведут к скорости коррозии и раннему выходу устройств из строя.
Способы установки
В процессе выбора оборудования, исходят из мощности котла и размера обогреваемого помещения, что определяет выбор между настенным и напольным исполнением. Настенные газовые котлы, как правило, могут обогревать площади до 200 м2 и имеют максимальную теплопроизводительность порядка 14 л/мин. Для большего объема лучше устанавливать напольные модели.
Напольный
Такой агрегат устанавливается непосредственно на пол или на специальный фундамент, при этом соединительные элементы зачастую приобретаются отдельно от котла.
Среди доступных типов устройств можно выделить следующие:
- Жаротрубные котлы, выполненные из стали,
- Чугунные газовые агрегаты.
Первый тип устройств характеризуется высокой производительностью и эффективностью. Теплообменник имеет цилиндрическую форму и содержит стальные коллекторы для циркуляции воды. Вузы для сжигания получают воздух и газ, подаваемый на них из доменной печи.
Чугунные агрегаты, как правило, изготовлены с секционными теплообменниками и имеют трубчатую конструкцию горелок. КПД таких устройств находится на среднем уровне, однако их вес значительно ниже, чем у жаротрубных аналогов. Чугунный теплообменник при правильной эксплуатации имеет длительный срок службы. Оба типа котлов поставляются в разобранном виде из-за их веса и габаритов.
Напольные котлы выбираются, когда нужно предоставить отопление для многофамильных домов или высоких объектов, даже если общая площадь обогрева не превышает 200 м2.
Настенный
Настенные модели котлов подвешиваются на вертикальные направляющие или устанавливаются на специализированных металлических каркасах. Теплообменник обычно выполнен из стали или меди, а горелки чаще всего трубчатого типа. Настенные устройства легко монтируются в помещениях, они поставляются в комплекте со всем необходимым оборудованием и деталями для установки. Стандартный комплект включает сам котел и систему дистанционного управления.
Настенный котел с открытой камерой сгорания реже выбирается, так как его стоимость ниже, а также в силу независимости от источника электропитания. Более востребованы закрытые настенные котлы, как правило, характеристики таких моделей более высокие и привлекательные с точки зрения дизайна. Производители вводят в них современные технологии, однако наличие электроники может стать недостатком, так как розничные котлы подвержены скачкам напряжения и зависимости от стабильного электроснабжения.
Настенные котлы могут быть очень чувствительными к качеству поставляемой энергии. Теплоноситель находится в небольшой системе с подробной конструкцией. В условиях плохого качества воды в системе может существенно увеличиваться вероятность образования осадка. Кроме того, не все настенные агрегаты допускают использование антифриза — такая информация обязательно должна присутствовать в техническом паспорте.
Достоинства и недостатки
Конвекционный газовый котел отличается своей простотой конструкции и доступной ценой. Для их изготовления используются более дешевые материалы, так как нет процесса конденсации, что исключает риск коррозии. Использование конвекционных установок допускает эксплуатацию приточных систем с меньшими затратами на электроэнергию, а также позволяет удалять продукты сгорания благодаря естественной тяге.
Низкая эффективность газовых конвекционных агрегатов подразумевает наличие некоторых преимуществ:
- Доступность моделей в настенной и напольной модификации.
- Некоторые устройства могут иметь чугунные теплообменники, обеспечивающие длительный срок службы.
- Конденсат, образующийся в ходе эксплуатации, отводится в трубу и не создает проблем для интерьера.
- Простота монтажа и последующего ремонта.
- Некоторые модели могут функционировать без привлечения электричества.
- Работают достаточно тихо.
- На рынке представлен широкий ассортимент, включая как одноконтурные, так и двухконтурные модели.
Недостатком можно считать необходимость проектирования системы отопления с учетом того, что температура источника энергии, подаемая в котел, должна быть не ниже +57 °C. Если это условие не соблюдается, в системе может образовываться конденсат, способный повредить элементы котла, его печь и дымоход.
Сравнение с конденсационным котлом
При работе конденсационных установок происходит необходимая максимальная охлада теплоты жидкости в обратном контуре. Это приводит к отделению капель от горячих газов. В результате дополнительно отдает тепло, повышая тем самым их температуру перед органом первичного теплообмена.
Конденсационные модели имеют отдельные камеры для теплообмена и конденсата, так называемые экономайзеры. Эти камеры производятся из устойчивых к коррозии металлов, поскольку они находятся в постоянном контакте с таким веществом, как конденсат. В то же время в конвективных системах все тепло передается только от сгорания газа, в то время как тепло от конденсата не используется.
Конденсационные котлы могут производить на 20% больше тепла в сравнении с обычными моделями, при этом используя одинаковое количество топлива. КПД конденсационных котлов может достигать 95-100%, тогда как у конвекционных — 82-86%.
Конденсационные котлы требуют наличия специальной конструкции дымохода для охлаждения теплонагревателя на низкой температуре. Используются достаточно большие и стоящие денег охладители. В противном случае система будет работать менее эффективно, чем указано в технических характеристиках устройства. Закрытая камера сгорания не используется в производстве котлов.
Электронное управление придаёт важное значение работе котла, обеспечивая его безопасность и эффективную эксплуатацию, особенно в условиях изменения напряжения.
Что такое конвекционные котлы на газе
Конвекционные котлы работают на основном принципе конвекции. Это означает, что тепло передается от источника тепла (газа) к теплоносителю (воде) через теплообменник.
Особенности процесса теплопередачи
Часть энергии, выделяемой при сгорании газа, теряется и уходит вместе с дымом в атмосферу. Это тепло, мы не можем использовать, так как оно уходит с паром, который выделяется при конденсации.
В конвекционных котлах недопустимо образование конденсата как на поверхности теплообменника, так и в камере сгорания. Кислотные компоненты конденсата могут привести к выходу из строя системы и её компонент.
Чтобы котел работал качественно и долго, его необходимо эксплуатировать в системах отопления с высоким температурным режимом. Для успешной работы важно, чтобы разница между температурой подачи и обратного теплоносителя не была значительной.
Например, температура подачи может составлять порядка +80 °C, в то время как температура обратки будет составлять порядка +60 °C. Важно, чтобы температура обратного потока не опускалась до точки росы, равной +57 °C, чтобы избежать конденсации жидкости. Обычно это связано с системами радиаторного отопления.
Обеспечение нормальной работы
Конвекционные котлы требуют постоянного воздухообмена в площади установки. Это достигается с использованием естественной вентиляции, что включает в себя систему дымоходов с естественной консистенцией для удаления продуктов сгорания и вентиляционные каналы для притока свежего воздуха.
Для качественного и безопасного сжигания 1 м³ природного газа требуется не менее 10 м³ свежего воздуха. Когда воздух имеет низкий уровень, процесс неполного сгорания неизбежен, что опасно как для мощностных характеристик, так и для безопасности при эксплуатации конвекционного котла.
В связи с вышеизложенным, требования к вентиляции и отводу дымовых газов очень высоки — важно, чтобы эти процессы правильно были спроектированы и эксплуатировались.
Как устроены конвекционные котлы на газе
Конструкции таких котлов состоят из различных базовых технологических узлов, системы управления и автоматических систем безопасности.
Внутреннее устройство газового конвекционного котла включает:
Газогорелочный блок, который состоит из трубы для подачи газа, системы управления, основной газовой горелки, запальника и системы электроподжига. Он отвечает за подачу топлива к компонентам котла и за запуск устройства, придавая газовоздушной смеси нужные пропорции для качественного сгорания.
Теплообменный узел формируется из камеры сгорания и самих теплообменников. В этом узле происходит передача тепловой энергии от горючего газа непосредственно к теплоносителю или в водонагреватель.
Система отвода дымовых газов собирает и выводит дымовые газы в дымоход.
Виды автоматик
Одним из важных аспектов системы является управляющая автоматика, которая отвечает за работу устройства. Она формируется из блока управления для температуры теплоносителя и горячей воды (для двухконтурных вариантов). Она используется для активации или деактивации основной горелки газового конвекционного котла в соответствии с необходимостью.
Система автоматической безопасности обрабатывает информацию о работе устройства и в случае аварийных ситуаций инициирует полное отключение установки.
Как работает конвекционный котел
Котел функционирует как автоматизированная система, что делает его простым в обслуживании — по завершении ввода в эксплуатацию не требуется постоянного вмешательства для продолжения выполнения его функций.
Тяга и отвод продуктов сгорания при использовании конвекционных котлов
Для функционирования системы используется природное электричество. Это процесс, где потоки холодного воздуха поступают в помещение благодаря разнице давления, вытесняя теплый воздух наружу. Это происходит благодаря разнице высот между входящим и выходящим воздухом.
Конструкция дымохода газовых устройств должна быть выполнена с учетом специфики их работы.
Сочетание должно позволять передавать продукты сгорания, температура которых может достигать +180 °C. Необходимо выводить их через специальные дымоходы, которые располагаются в верхней части стен или потолка.
Непрерывный приток охлажденного воздуха важен, так как он помогает восполнить расход кислорода при горении газа.
При недостатке подачи воздуха работа конвекционного котла становится невозможной — котел имеет систему самоконтроля мощности и может отключиться. Это также влечет за собой возможность попадания продуктов сгорания, таких как угарный газ, обратно в осветительное пространство. Данная ситуация опасна и может привести к серьезным последствиям.
По этой причине существующая вентиляция является необходимым фактором для функционирования конвекционных котлов. При правильной реализации проекта и эксплуатации вентиляционная система создает условия для безопасного сжигания газа и защиту пользователей.
Конвекционные котлы на газе — автоматика безопасности
Сертифицированные модели оснащены системой автоматического контроля. В случае возникновения аварийных ситуаций, такая система автоматически перекрывает подачу газа, в результате чего котел отключается, предотвращая потенциальные опасные происшествия связанные с использованием газа.
Ситуации, при которых срабатывает автоматическое отключение, могут быть разными. К ним относятся: отсутствие тяги в дымоходе, погашение пламени горелки по каким-то причинам, недостаточное давление газа или превышение температуры в системе отопления.
Важным моментом является поддержание автоматических механических устройств в исправном состоянии — это важная необходимость. Обслуживание котлов с конденсацией должно проводиться квалифицированными специалистами.
Автор.
Внимание: Эта статья защищена законом об авторском праве цифрового тысячелетия (DMCA). Это авторское право охраняется Законом об авторском праве цифрового тысячелетия.
В конденсационных организациях добавлены устройства для разделения продукции на теплообменники и конденсат, известные как экономайзеры. Они изготавливаются из материалов, имеющих устойчивость к коррозии, поскольку они постоянно взаимодействуют с конденсатом. В конвекционных системах вся теплоотдача обеспечивается за счет сгорания газа, и тепло от конденсации не используется.
Какой газовый котёл лучше: конвекционный или конденсационный?
Газовые котлы продолжают оставаться невероятно популярными среди россиян для отопления домов. В этом разделе мы рассмотрим особенности каждой из современных моделей и выясним, какая из них является более предпочтительной: конвекционная или конденсационная.
Примером итальянских конденсационных котлов «Рысь» (Protherm) служат модели, в которых реализован литой теплообменник из сплава алюминия и кремния. Это обеспечивает такую конструкцию, которая повышает стойкость устройства к качеству воды.
На протяжении многих лет считается, что дорогие напольные котлы, выполненные из цельнолитьевого чугуна, имеют срок службы около 25-30 лет. Однако большинство современных моделей (как напольных, так и настенных) инструкция гласит, что их срок службы составляет около 8-10 лет. Несмотря на более низкие сроки службы, их стоимость значительно ниже, представляя таким образом доступность для большого количества потребителей. Например, низкобюджетные котлы, произведенные в странах СНГ, можно купить за сумму от 10 до 15 тысяч рублей. Тем не менее, такие устройства, как правило, не отличаются совершенством в эксплуатационных характеристиках, они фундаментальны и имеют не максимально автоматизированные системы. Однако отлично подходят для замены устаревших напольных котлов, таких как AGV 120, и поэтому пользуются продолжающимся спросом.
Газовый котел Comi (Navien) может быть дополнен пультом дистанционного управления (b). Фото: Борис Безель/Бурда Медиа
На протяжении последних двух десятилетий все большее количество домохозяйств начинают использовать новые, более качественные газовые котлы. К тому же большинство таких систем представляют собой настенные котлы, которые оснастили продвинутыми горелками и теплообменниками, что позволяет обеспечить достаточно тепла для отопления вилл площадью 150-200 м², которые когда-то считались слишком большими для отопления исключительно с помощью напольных котлов.
Более половины из этих котлов имеют два контура, что говорит о возможности использования как для отопления, так и для обеспечения горячей воды для бытовых нужд. В современном ассортименте двухконтурных настенных котлов известных производителей (таких как Ariston, BAXI, Bosch, Buderus, Kiturami, Protherm) цена стартует от 30 до 40 тысяч рублей, что делает выбор достаточно широким и доступным.
Когда нужна мощность
Популярные модели конденсационных котлов Buderus Logamax Plus GB172i характеризуются высокой производительностью и дизайном улучшенного теплообменника. Фото.
Первые модели конденсационных котлов активно используются в России, не только благодаря их высокой эффективности, но также благодаря их значительным объемам производимого тепла. Всего лишь эти модели в настенном исполнении предложили мощность от 60 до 90 кВт, что является оптимумом для большого дома и небольшой котельной (или даже без таковой). Именно эти котлы могут производить необходимое количество тепла и горячей воды.
Сколько контуров вам нужно?
На выбор двухконтурного устройства часто влияет видимо удобство в использовании, так как считается, что лишь такой котел подходит не только для отопления, но и для обеспечения горячей воды в доме. Однако это мнение является не совсем верным; иногда целесообразнее использовать один котел. Например, если в вашем доме проживает большая семья и на 4 или 5 точек водоснабжения. В этом случае лучше всего обновить один бойлер и отдельный котел, поскольку двухконтурная модель может не справиться с такой высокой нагрузкой. Для небольших семей, состоящих из двух-трех человек и с 1-2 водоразборными точками, вполне подойдет двухконтурный котел.
Конденсационные котлы
Настенный газовый конвекционный котел Vaillant turboFIT, который сохраняет тепловую мощность постоянной при давлении газа от 13 до 20 мбар. Фото.
Что нового на рынке от производителей? Главной темой, которая продолжает подниматься, являются конденсационные котлы. На сегодняшний день такие устройства анонсируются всеми известными производителями и пользуются высоким спросом в Европе. Можно уверенно сказать, что традиционные конвекционные котлы, включая их полную замену, станут актуальными внутри нескольких лет. Это связано с тем, что КПД конденсационных котлов на 10-15% превышает значение для конвекционных, что свидетельствует о том, что затраты на покупку более дорогих конденсационных котлов в европейских странах окупаются в течение 4-5 лет. В дополнение к этому, можно получить более безопасное устройство, поскольку выбросы вредных веществ в атмосферу у конденсационных котлов являются весьма низкими по сравнению с традиционными моделями.
Покупатели постепенно становятся все более осведомленными о том, что затраты на конденсационный котел могут быть оправданы его повышенной эффективностью.
Настенный газовый конденсационный котел Buderus Logamax plus GB162 предлагается в мощностях 70, 85 и 100 кВт. Фото: Bosch
Повышение эффективности достигается за счет конденсации паров дымовых газов вместе с продуктами сгорания. Дымовой газ остужается до 55-57°C во вторичном теплообменнике (При этом он проходит от обратного канала по системе отопления), водяной пар конденсируется в теплообменнике, что выделяет дополнительную энергию и повышает общую эффективность работы. Функция конденсации функционирует только то время, пока температура обратки не повышается до 57°C, а наиболее эффективное использование достигается при низких температурах (примерно 30-35°C).
Раздельная система дымохода с адаптером. Фото: Борис Безель/Бурда Медиа
Чаще всего покупатели отдают предпочтение настенным конденсационным котлам. Фото: ShutterStock/Fotodom.ru
Почему же стоимость конденсационных котлов значительно превышает стоимость традиционных моделей? Основная причина — это материалы, из которых изготавливаются теплообменники. Образо
