Выбор газового отопительного котла для частного дома – ответственный и поэтапный процесс, который требует внимания ко многим факторам. Чтобы подобрать агрегат, который прослужит вам максимально долго и эффективно, рекомендуем ознакомиться с данным руководством.
Что такое газовый котел?
Газовый котел – это устройство, сжигающее газ для производства тепла, которое передается воде, используемой для отопления помещений, и, возможно, горячей воды для бытовых нужд. В котле газ сжигается в специальной секции сгорания, в результате чего тепло передается воде через теплообменник. Бытовые газовые котлы обычно оснащены насосом, который обеспечивает циркуляцию нагретой воды в системе отопления (радиаторы, конвекторы, теплый пол) дома или квартиры.
При сгорании природного газа образуется CO2 и водяной пар в результате реакций между кислородом (O2) и газообразным углеродом (C) и водородом (H). Скрытая энергия водяного пара в дымовых газах представляет собой эквивалент энергии, необходимой для перевода объема воды из жидкости в парообразную форму. Количество энергии соответствует разнице между высшей и низшей теплотворной способностью природного газа (Hs, Hi). Отношение Hs / Hi для большинства природных газов (категория H) составляет от 1,10 до 1,11.
Конденсационный котел – это агрегат, предназначенный для рекуперации скрытой теплоты из водяного пара, образующегося при сгорании газа. В конденсационных котлах продукты сгорания охлаждаются до температуры конденсации водяного пара. Вся или часть энергии, содержащейся в водяном паре, рекуперируется. В таких котлах конденсация происходит при температуре ниже 60° C (температура точки росы), в зависимости от того, сколько дополнительного воздуха (избыточного воздуха) содержится в выхлопных газах.
Избыточный воздух зависит от типа горелки. В настоящее время все конденсационные котлы оснащены горелками с полным предварительным смешиванием. Это означает, что воздух, используемый для горения, смешивается с газом перед началом горения.
Выбросы CO2 – это основное воздействие систем отопления на окружающую среду. Их объем от сжигания природного газа довольно низок, по сравнению с большинством других видов топлива, хотя и выше, чем от биомассы (например, древесины). Выбросы от сжиженного газа примерно на 21% больше, чем от сжигания природного газа, при аналогичных показателях количества тепла.
Отопление помещений и ГВС
Существует два основных типа газовых котлов: одноконтурный и двухконтурный. Первый тип предназначен только для отопления помещений, второй – способен обеспечивать потребителей горячей водой. Некоторые одноконтурные модели имеют потенциальную возможность приготовления горячей воды при подключении к ним внешнего накопительного бойлера.
Мощность (тепловая мощность) газовых котлов обычно зависит от требований к системе горячего водоснабжения и часто превышает мощность, необходимую для отопления помещений. Следовательно, большинство двухконтурных котлов имеют модулируемые горелки. То есть они снижают интенсивность сжигания, чтобы соответствовать требованиям к более низкой тепловой мощности для обогрева помещения. В некоторых случаях расчетная тепловая мощность котла для отопления помещений ниже, чем для горячего водоснабжения.
Факторы, которые следует учитывать при выборе газового котла для ГВС:
- время, необходимое для достижения горячей водой приемлемой температуры;
- расход горячей воды приемлемой температуры;
- как долго можно поддерживать этот темп;
- можно ли одновременно отводить горячую воду более чем в одной точке.
Настенные и напольные
Газовые котлы могут быть настенными или напольными. Тип установки напрямую не влияет на производительность котла, но следует учитывать, что напольные модели обычно более мощные, обладают значительными габаритами и внушительным весом. Для таких котлов потребуется специальное вентилируемое помещение, а также нужно будет тщательно продумать систему дымоудаления.
Настенные газовые котлы – более легкие и компактные, в некоторых случаях могут устанавливаться на кухнях или в ванных комнатах. Однако при выборе настенной модели следует правильно оценить мощность – далеко не все газовые котлы этого типа могут эффективно обслуживать частные дома большой площади.
Камера сгорания
В газовых котлах применяются открытые и закрытые камеры сгорания. Открытая камера подразумевает естественную тягу. Воздух для поддержания горения забирается из помещения, лишая его небольшой части кислорода. Продукты горения, то есть дым, также удаляются в дымоход под действием естественной тяги. Такая конструкция была позаимствована у обычной печи, но претерпела некоторую адаптацию к современному миру и новым технологиям.
Закрытая камера не требует дымохода, такие котлы можно устанавливать даже в многоквартирных домах. Такие камеры оснащены устройством, которое принудительно удаляет дым. В некоторых моделях котлов дым также перерабатывается под действием постоянного надувания кислорода и выделяет дополнительное тепло, тем самым повышая энергоэффективность.
Мощность котла
Традиционно принято считать, что мощность газового котла должна напрямую зависеть от площади помещения: на каждый киловатт мощности агрегата закладывается 10 кв. метров площади. Такой метод расчета имеет под собой основания, однако он далеко не полный. Не менее значимыми будут показатели теплопотерь здания, высота потолков, количество окон и прочие факторы.
Приблизительными вариантами мощности котлов можно считать следующие показатели (при 1,5 кВт на один радиатор в вашем доме и 3 кВт или более для резервуара с горячей водой):
- котлы 15-18 кВт - чаще всего встречаются в квартирах. Как правило, они вырабатывают достаточно энергии для питания накопителя с горячей водой и до десяти радиаторов обычного размера;
- котлы 18-24 кВт – обычно используются в частных домах с тремя-четырьмя комнатами. Они обеспечивают достаточно энергии для ГВС и до пятнадцати радиаторов отопления.
- котлы мощностью 30 кВт и более – обеспечивают достаточную мощность для более чем двадцати средних радиаторов и объемного бойлера.
КПД газового котла
КПД котла является основным фактором общей эффективности системы центрального отопления дома. В свою очередь, эффективность всей системы оказывает большое влияние на эксплуатационные расходы и связанные с ними выбросы CO2.
КПД котла зависит от:
- конкретного типа топлива;
- типа и конструкции котла;
- системы зажигания (автоматическая или ручная);
- управления горелкой (включение / выключение, модуляция);
- нагрузки на котел из-за погодных условий;
- соотношения мощности котла и радиаторов отопления с учетом расчетной тепловой нагрузки;
- системных элементов управления;
- температуры подачи и возврата;
- монтажа и наладки;
- регулярности обслуживания.
Системы управления котлами
Для управления производством тепла котлам необходима система управления, которая либо встроена в котел, либо устанавливается монтажной бригадой дополнительно. Система управления контролирует и оптимизирует работу газовых котлов для выработки тепла, необходимого для поддержания внутренней температуры домов на уровне, желаемом пользователем.
Есть два основных принципа системы управления:
- комнатный термостат, управляющий котлом в зависимости от температуры в помещении в доме;
- управление на основе температуры наружного воздуха: температура воды в системе распределения тепла обратно пропорциональна температуре наружного воздуха.
Кроме того, можно установить термостатические радиаторные клапаны, чтобы регулировать температуру комнаты за комнатой в доме.
Контроль горения
В связи с колебаниями в магистралях газа некоторые производители начали разрабатывать системы, позволяющие учитывать не слишком стабильную подачу топлива. Одна из наиболее известных систем основана на измерении ионизации пламени в пламени горения. Этот принцип уже используется для функции безопасности в качестве контроля пламени (нет сигнала ионизации - нет пламени - газовый клапан закрыт).
Сигнал ионизации может быть измерен и также может быть использован для системы управления горением: температура пламени (напряжение ионизации) напрямую связана с воздушным фактором, сигнал ионизации является показателем качества горения. Некоторые производители используют этот тип активного контроля горения в своих настенных газовых конденсационных котлах.
Производители газовых котлов
На современном рынке представлено множество компаний, которые занимаются разработкой и выпуском отопительного оборудования. Наибольшее распространение получили европейские и азиатские производители: несколько брендов из Германии и Южной Корее пользуются заслуженным авторитетом и могут похвастаться не одним десятком достижений в сфере производства газового отопительного оборудования.
Среди немецких брендов между собой конкурируют:
- Bosch - один из самых продаваемых и пользующихся наибольшим доверием брендов. Некоторые из их комбинированных котлов Bosch становятся бестселлерами на международном рынке в течение многих лет. Срок гарантии таких котлов может достигать 10 лет;
- Buderus - производит ряд котлов центрального отопления, включая конденсационные и традиционные котлы, которые имеют максимальный рейтинг эффективности;
- Vaillant - отмеченные наградами, газовые котлы Vaillant известны своей надежностью, производительностью и эффективностью. Наряду с широким модельным рядом котлов, Vaillant также произвел фурор в области возобновляемого отопления с их собственным ассортиментом тепловых насосов;
- Viesmann - доминируя на европейском рынке котлов, компания Viessmann имеет 5-звездочную репутацию благодаря превосходной немецкой инженерии и простому, четкому дизайну. В котлах этой марки используются теплообменники из нержавеющей стали, а не из алюминия, обычно используемого в котлах большинства других марок. Срок гарантии - до 10 лет.
Из представителей азиатского региона наиболее известны компании:
- Kiturami (Южная Корея) - работая на рынке более 60 лет, в наши дни компания производит более 1 миллиона котлов в год, многие из которых спроектированы особым образом и ориентированы на эксплуатацию в отечественных условиях;
