Оптимальным решением из всех вариантов устройств для отопления дома, с точки зрения стоимости энергоресурсов и простоты обслуживания, можно назвать газовое оборудование. Если необходимо не только обогреть помещение, а и обеспечить дом горячей водой, то лучшим выбором станет двухконтурный напольный газовый котел, способный обслуживать как компактные дома, так и просторные апартаменты.
Выбор напольных газовых котлов для загородных и частных домов очень большой. Чтобы сузить круги поиска рассмотрим основные критерии для подбора напольного газового двухконтурного котла для частного дома.
К достоинствам напольных газовых двухконтурных котлов следует отнести:
• Способность обеспечивать дом теплом и горячей водой для бытовых потребностей.
• Меньшая зависимость условий монтажа от материала несущих конструкций.
• Увеличенная мощность и надежность по сравнению с настенными моделями.
• Возможность работать в связке с внешними накопительными емкостями.
• Способность соединяться в каскад, когда несколько котлов образуют комплекс увеличенной мощности, способный обслуживать помещения значительной площади и объема.
Недостатками напольных газовых двухконтурных котлов следует считать:
• Большой вес, увеличенные габариты.
• Необходимость выделять отдельное помещение, особенно для моделей большой мощности.
• С увеличением мощности пропорционально возрастает расход топлива.
Конструкция напольных газовых котлов отличается только увеличенной прочностью узлов и деталей. Принципиальных отличий не имеется.
Основными элементами являются:
• Первичный теплообменник. Это основной узел, в котором выполняется базовая функция котла — производится нагрев теплоносителя.
• Газовая горелка. Она расположена прямо под первичным теплообменником и выполняет не менее важную функцию — является источником тепловой энергии для нагрева теплоносителя.
• Вторичный теплообменник. Обеспечивает нагрев горячей воды для бытовых нужд. Существуют разные типы подобных узлов, рассчитанные на разную производительность и режим работы.
• Циркуляционный насос. Присутствует только в энергозависимых установках. Обеспечивает перемещение теплоносителя по системе с заданной скоростью.
• Вентилятор турбонаддува. Имеется только в котлах закрытого типа. Создает избыточное давление, вытесняющее дым и продукты горения наружу.
• Газовая аппаратура. Выполняет функции подачи и своевременного отключения газа в случае возникновения аварийных ситуаций.
• Встроенный бойлер (при наличии).
• Плата управления. Присутствует только на энергозависимых установках. Выполняет функции контроля за работой всех узлов котла, обеспечивает стабильность режима нагрева теплоносителя, работы всех остальных элементов. В комплекте с ней работает система самодиагностики — сеть датчиков, установленных на всех важных деталях агрегата и оповещающих владельца о появлении каких-либо проблем.
Процесс функционирования (Рис.1) заключается в поступлении теплоносителя из обратной линии отопительного контура в теплообменник, нагреве его с помощью газовой горелки и подаче в систему с заданными параметрами.
На выходе из первичного теплообменника теплоноситель проходит через вторичный узел, где передает часть тепловой энергии потоку воды, нагревая ее до рабочей температуры.
Затем теплоноситель поступает в трехходовой кран, частично смешивается с более холодной обратной водой и получает нужную температуру, с которой поступает в отопительный контур.
Дымовые газы выводятся либо естественным способом, с помощью тяги печного типа, либо под действием избыточного давления, созданного турбовентилятором. Его дополнительной функцией является обеспечение притока свежего воздуха, поддерживающего горение газа.
При выборе напольного газового двухконтурного котла необходимо учитывать – способ подготовки воды для горячего водоснабжения (Рис.2) :
• проточный – после открытия крана вода мгновенно начинает нагреваться;
• накопительный – вода нагревается длительное время в специальном баке.
При интенсивном использовании горячей воды, рекомендуется выбрать котел с накопительной ёмкостью, вместительность которой может различаться в зависимости от модели.
Двухконтурные газовые котлы со встроенным бойлером для горячего водоснабжения по сути являются одноконтурными агрегатами с емкостью косвенного нагрева, объединенными в одну компактную систему. В емкость погружены трубки теплообменника ГВС, по которым движется теплоноситель. Вода в таких бойлерах прогревается послойно: в нижней части находится холодная вода, она заходит в контур ГВС, нагревается в нем и возвращается в верхнюю часть емкости, откуда поступает потребителю при включении крана горячей воды. Объем встроенного бойлера напольных газовых двухконтурных котлов – от 60 до 100 л.
В чем разница между энергонезависимыми и обычными котлами
Энергонезависимые котлы работают без использования электроэнергии. Упрощенно их работу можно представить как функционирование обычной газовой плиты, нагревающей бак с водой.
Такая специфика имеет свои недостатки — отсутствует самодиагностика, циркуляция теплоносителя происходит естественным образом, что требует специфического размещения нагревательных приборов в системе. Однако, есть очень важное преимущество — такой котел работает в любых условиях.
Внезапное отключение электроэнергии, которое вполне возможно и часто происходит из-за перегруженности и сильного износа сетей, грозит пользователям обычных котлов прекращением обогрева дома.
Для энергонезависимого котла это событие ничего не значит — он продолжит работать в заданном режиме. Кроме того, отсутствие всех электроприборов и устройств значительно упрощает конструкцию котла, что снижает риск поломки.
Управление энергонезависимыми котлами проще, хотя многие сетуют на сложность процедуры розжига.
Виды материалов теплообменника – что выбрать
Существуют теплообменники из разных материалов:
• Нержавеющая сталь. Это самый дешевый и распространенный вариант. причем, инициатива в сборке котлов с такими узлами происходит от самих производителей. Таким образом они снижают себестоимость своей продукции. Агрегаты со стальным теплообменником демонстрируют вполне достойные показатели, но они уступают другим видам по долговечности и эффективности работы (хоть и ненамного).
• Медь. Медные теплообменники значительно дороже, но и более эффективны. Они способны уменьшить теплопотери при передаче, имеют большой срок службы, меньше склонны к образованию известкового налета на внутренних стенках труб. Медные узлы устанавливают на свои изделия топовые фирмы.
• Чугун. Это распространенный вариант теплообменника именно для напольных котлов. Используется специальный, пластичный сорт материала, не дающий трещин от перепадов температуры. Чугунные теплообменники массивны, обладают высокой инерцией, что несколько замедляет первичный нагрев, но существенно выравнивает процесс работы впоследствии. Как правило, Они имеют большой объем и способны продемонстрировать высокую производительность и эффективность.
Выбор теплообменника для напольного газового двухконтурного котла надо делать, исходя из условий эксплуатации и потребностей в горячей воде.
Специалисты и рядовые пользователи рекомендуют предпочесть чугунные котлы, которые дают устойчивый и ровный нагрев теплоносителя, надежны и стабильны в работе.
Виды по типу дымоудаления
Существует две разновидности систем дымоудаления:
• Открытая (атмосферная). Работает на принципе печной тяги, выведение дыма производится через общедомовой или собственный вертикальный дымоход.
• Закрытая (турбированная). Дым вытесняется вентилятором турбонаддува.
Естественная тяга нестабильна, зависит от множества внешних факторов. Иногда возникает обратная тяга, которая вместо вывода дыма начинает затягивать его внутрь помещений.
Турбированные котлы полностью лишены подобных проблем и демонстрируют стабильный режим дымоудаления в любых условиях. Это делает выбор атмосферных установок менее привлекательным, однако, все энергонезависимые котлы работают на этом принципе.
Для того, чтобы избавиться от возможных проблем, используются внешние дополнительные устройства — турбонасадки. Они способствуют стабилизации и выравниванию режима дымоудаления, хотя могут работать только при условии наличия электропитания.
Выбор теплоносителя
Наиболее распространенный теплоноситель — обычная вода. Однако, в некоторых системах используют антифриз (этиленгликоль или пропиленгликоль).
Он предотвращает замерзание трубопроводов и значительно уменьшает возможность появления известкового налета на стенки трубок и теплообменника.
Не все котлы могут работать с антифризом. При покупке следует уточнить этот момент у продавца или почитать инструкцию.
Как подобрать мощность для помещения и формула расчета
Мощность газовых котлов подбирается исходя из площади помещений. Простейшая формула — на 10 м2 площади учитывается 1 кВт мощности котла. Такая методика наиболее эффективна для помещений высотой не более 3 м. Если потолки выше, надо несколько уменьшить соотношение размеров и мощности агрегата. Для двухконтурных котлов следует увеличить мощность на 20 %, чтобы компенсировать потери на нагрев воды. Основные варианты расчета мощности котла приведены в Таблице 1.
Виды по методам розжига
Существует два типа — электророзжиг и пьезорозжиг. Первый вариант используется на энергозависимых котлах и происходит автоматически, после установки нужной температуры теплоносителя.
• Пьезорозжиг — это способ, применяемый на энергонезависимых агрегатах. Специфика такого запуска намного сложнее и требует выполнения определенной процедуры.
• Электророзжиг намного проще, быстрее и надежнее, но, в условиях отсутствия электроэнергии, приходится пользоваться доступными вариантами
Что лучше – конвекционный или конденсационный
В первую очередь необходимо понять разницу между работой (Рис.3) того и иного агрегата:
• Конвекционный — работает на обычном принципе теплопередачи. Нагрев теплоносителя происходит за счет тепловой энергии, выделяемой при сгорании топлива.
• Конденсационный — котел, который производит двухступенчатый нагрев теплоносителя. Сначала ОВ получает некоторое количество тепловой энергии от конденсации водяного пара, который содержатся в выводимых продуктах горения. Затем частично нагретый теплоноситель поступает в первичный теплообменник и окончательно нагревается обычным способом.
Очевидно, второй способ экономически более выгодный – он позволяет увеличить эффективность работы оборудования на 15–20 %. Дополнительное тепло «извлекается» путём глубокого охлаждения дыма, и конденсации пара в низкотемпературном вспомогательном теплообменнике (водяном экономайзере). Недостатком конденсационных приборов является их высокая стоимость – в 1,5–2 раза дороже обычных, но они окупаются уже на 3–5 год эксплуатации.
Кроме того, нужно учитывать, что ежедневно образующийся конденсат (в среднем бытовые котлы 15–24 кВт образуют 20–35 л конденсата в сутки) придётся утилизировать. Из-за наличия кислоты нельзя сливать эту жидкость в локальную стоковую систему (септик), поэтому следует заранее предусмотреть метод её нейтрализации.
Требование к помещению газовой котельной
Соответствие помещения требованиям СНиП — одно из важных условий, позволяющих значительно упростить согласование установки газового котла в газслужбе. Маломощное оборудование (до 30 кВт) допускается устанавливать во внутренних комнатах дома, кроме жилых, ванной и туалета.
Например, на кухне, в подвале, чулане или пристройке, при условии, что эти помещения оснащены вентиляционной системой и соответствуют остальным требованиям. Котлы мощностью до 150 кВт могут монтироваться в отдельной комнате на любом этаже дома, свыше — только в цоколе, пристройке или отдельном строении.
Кроме того, должны выдерживаться размеры помещения, в котором устанавливается газовый котел, и другие нормы:
• Общая площадь комнаты не менее 4 м2, высота потолка — от 2,2-2,5 м, объем помещения от 8 м3 (значения указаны для моделей до 30 кВт, с нормами для мощных котлов можно ознакомится в СП 89.13330.2016 «Котельные установки»);
• В помещении должно быть минимум одно окно с открывающейся форточкой или фрамугой. Площадь остекления 0,3 м² на 10 кубов объема комнаты, но не менее 0,5 м²;
• Дверной проём оснащается в нижней части незакрываемым вентиляционным зазором площадью из расчета 8 см2 на 1 кВт мощности оборудования. Ширина двери — от 800 мм, открывается наружу.
При расстановке оборудования учитываются рекомендации завода-изготовителя, обеспечивается свободный доступ для его проверки, настройки и техобслуживания. Если оборудование размещается в пристройке, подвальном или цокольном помещении, размещается в цокольном этаже или подвале, помещение должно иметь выход на улицу.
Также есть требования к отделке комнаты — все поверхности облицовываются материалами, не поддерживающими горение, вблизи пятна установки газового котла — несгораемыми. Расположение оборудования планируется таким образом, чтобы не способствовать распространению пожара. В одном помещении запрещена установка более двух котлов.