Медный теплообменник газового котла. Теплообменники современных газовых котлов: чугун, сталь или медь? Конструкция современных бытовых котлов
С наступлением холодов актуальным стал вопрос обогрева собственного жилья. Все больше потребителей переходят на индивидуальную систему отопления с использованием газовых отопительных котлов. И это неудивительно, ведь газово-воздушная система отопления считается одной из наиболее эффективных как для многоэтажных, так и частных домов. Если вы приняли твердое решение приобрести газовый котел, в таком случае предлагаем прежде ознакомиться с сегодняшним материалом о том, . Как, не переплачивая деньги, выбрать действительно подходящее отопительное оборудование?
Как работает газовый котел
В системе отопления с использованием газового котла теплоносителем является вода. Нагрев воды происходит за счет специальной горелки в теплообменнике, который располагается в баке котла. Далее при помощи насоса горячая вода откачивается по трубам в радиаторы отопления. По мере остывания теплоносителя и снижения общей температуры воздуха в помещении, процесс нагрева возобновляется.
Классификация газовых котлов
Перед покупкой стоит определиться с видом газового котла, который будет установлен в вашем жилье.
Бытовые газовые котлы можно классифицировать с учетом различных параметров.
- По количеству контуров: с одним и двумя контурами;
- По способу монтажа: настенный и напольный вариант;
- По способу вывода газов: дымоходные, турбированные (бездымоходные), конденсационные котлы;
- По материалу теплообменника: котлы со стальными, чугунными, медными теплообменниками;
- По типу камеры сгорания: с закрытой и открытой камерой;
- По типу управления: ручные и автоматические котлы
А теперь более подробно о каждом из этих параметров.
Двухконтурный или одноконтурный
Основное назначение котла – обеспечить отопление жилья. С этой задачей хорошо справляются одноконтурные котлы. Если кроме теплоснабжения, необходимо обеспечить и горячее водоснабжение, в таком случае на помощь придет двухконтурный котел. Вода может нагреваться в отдельном баке, если это котел накопительного типа, или проточным способом, проходя через теплообменник.
Способ монтажа котла
Газовые котлы могут быть представлены в напольном и настенном вариантах исполнения.
Настенные котлы
При выборе газового котла настенного варианта исполнения важно учитывать его габариты для того чтобы эргономично использовать жилую площадь. Настенные приборы имеют небольшие габариты с объемом нагревательного бака до 75 литров. Мощность таких котлов относительно высокая. Если настенные котлы устанавливаются на кухне, в таком случае специалисты рекомендуют установить дополнительную защиту от возможного перегрева бака, а также для обеспечения бесперебойного процесса удаления газов.
Котлы газовые настенного варианта установки могут быть представлены в двух вариантах: с и без него.
Котлы с бойлером
Приборытакого вида могут комплектоваться настенным бойлером (емкостью от 18 до 100 литров) и напольным бойлером (емкостью от 100 до 300 литров).
Котлы без бойлера
В отличие от своих «собратьев» котлы без бойлера отличаются небольшими размерами и вполне доступной ценой. Такие приборы зачастую оснащены проточным водонагревателем, с дополнительной установкой расширительного бака, клапана для предохранения от перегрева и насосом для обеспечения циркуляции воды.
Напольные котлы
Котлы в напольном варианте установки отличаются внушительными габаритами и большой мощностью. Установка такого оборудования требует наличия отдельного помещения. Теплообменник у напольных котлов изготовлен из коррозионно-стойкого чугуна. Недостатком является то, что при большом весе такой прибор достаточно восприимчив к температурным перепадам. Образование трещин, а также частичная или полная разгерметизация корпуса — это частые проблемы, возникающие у таких котлов. Зачастую это происходит в случаях попадания холодной воды в неостывший теплообменник или при сильном механическом воздействии на корпус.
Напольные котлы по варианту исполнения сходны с настенными аналогами (наличием или отсутствием бойлера).
Котлы с бойлером
Напольные котлы с бойлером имеют более сложную конструкцию, состоящую из котла и встроенного бойлера. Такое оборудование зачастую используется для обеспечения горячего водоснабжения. Крупногабаритные устройства с емкостным бойлером могут быть установлены в частных жилых домах и муниципальных учреждениях (в котельных, кладовых, подвалах и прочее).
Котлы без бойлера
Такие типы устройств, как правило, оснащаются массивными чугунными теплообменниками, которые отличаются своей надежностью и неприхотливостью в использовании. Зачастую напольные котлы (без установки бойлера) могут использоваться в старых домах с устаревшими системами отопления (печными).
Способ вывода газов
При выборе газового котла необходимо обратить внимание и на способ вывода газов. С учетом данного параметра котлы разделены на дымоходные, турбированные (бездымоходные) и конденсационные.
Дымоходные котлы газовые
Если газовый котел использует энергию от используемого топлива, а теплота конденсации пара «улетает в трубу», это значит, что он дымоходный. В таких приборах вывод газа осуществляется за счет стандартной дымоходной трубы.
Турбированные (бездымоходные)
В таком типе котлов нет дымохода, а все продукты переработки газа выводятся при помощи специальной турбинки (отсюда и название) в настенное отверстие или предназначенную для этого трубу.
Конденсационные котлы
Такие котлы дают больше тепла и считаются более практичными. Особенностью таких устройств является преобразование газов во время сгорания топлива в скрытую энергию, которая конденсируется в водяной пар. Благодаря высокому температурному режиму отработанных газов в конденсационных котлах происходит предварительный нагрев воды паром, а после – внутренней горелкой. Примечательно, но КПД таких приборов намного выше, чем у котлов других типов, что позволяет экономить расход топлива до 18%.
Теплообменники
Отличия газовых котлов заключаются и в материалах, используемых для изготовления теплообменников. Котлы могут быть оснащены медными, чугунными и стальными теплообменниками.
Стальные теплообменники
Такой вид теплообменников зачастую применяется в бюджетных моделях газовых котлов. Стальные теплообменники отличаются легким весом, пластичностью и удобством в эксплуатации. Главным недостатком такого теплообменника является восприимчивость к коррозийным процессам.
Медные теплообменники
Такими теплообменниками комплектуется большинство настенных котлов. Медные теплообменники отличаются надежностью, высокими эксплуатационными характеристиками и устойчивостью к образованию коррозии.
Чугунные теплообменники
Один из самых надежных и долговечных видов теплообменников, которые применяются в газовых котлах напольного способа установки. Чугунные теплообменники отличаются внушительным весом, высокой стоимостью и устойчивостью к коррозии. Единственный недостаток таких теплообменников – восприимчивость к резкому перепаду температурных режимов.
Модели котла с каким теплообменником стоит отдать предпочтение? Все просто. При недостаточном финансировании, выбирайте простые модели со стальным теплообменником. Для эргономичного использования помещения – компактный котел с медным теплообменником. Для частного дома или муниципальных учреждений – напольный котел, оснащенный чугунным теплообменником.
Камера сгорания
Может быть открытой и закрытой. Если продукты сгорания отводятся с помощью естественной тяги через дымоход, значит открытая камера. Ее недостатком является то, что в помещении достаточно быстро сжигается кислород, что в свою очередь требует постоянного проветривания. В открытой камере продукты сгорания удаляются встроенным вентилятором, дымоходом в этом случае является простое отверстие в стене.
Закрытая камера имеет более сложную конструкцию. В таких камерах продукты сгорания выводятся при помощи специальных вентиляторов, после чего идет подача воздушной смеси для осуществления процесса горения. Закрытая камера использует для горения воздух с улицы.
Как работает горелка
Тепло в помещениях обеспечивается благодаря горелке – атмосферной или вентиляторной. В случае с атмосферной горелкой воздух попадет в топку естественным путем: продукты сгорания, обладая меньшей плотностью, чем воздух, уходят вверх, освобождая место воздуху. Воздух в горелку вентиляторного типа попадает принудительно, при этом интенсивность, с какой он поступает, регулируется. Недостатком такой горелки является шум, поэтому предпочтительней использовать котлы с вентиляторной горелкой в технических помещениях.
Мощность
При выборе газового котла уделите внимание и расчету необходимой мощности прибора. Мощность рассчитывается по следующей схеме: 1 кВт на 10 м² (при стандартной высоте потолков). При определении мощности котла следует учесть и другие параметры: общий объем помещения, утепление наружных стен и окон, количество и размеры окон, объем теплоносителя в отопительной системе, объем потребления воды при горячем водоснабжении. Для правильного расчета мощности газового котла рекомендуем обратиться к инженеру-проектировщику.
По степени регулировки мощности, котлы могут быть:
- с одной ступенью регулировки;
- с двумя ступенями регулировки;
- с плавной регулировкой
Как управлять газовым котлом отопления
Управление газовым котлом осуществляется с помощью контроллеров. Основная функция контроллера – поддержание нужной температуры в помещении, что позволяет экономить газ. Чем дороже модель, тем более функциональным является контроллер. Например, установка графика изменения температуры в зависимости от времени суток. В более простых и дешевых моделях, контроллер служит для диагностики неисправностей. Вся информация от котла к контроллеру поступает через датчики, отслеживающие нагрев воды, температуру в здании и на улице.
Более дорогостоящие модели могут оснащаться сложной автоматикой с расширенным набором функций:
- управление контурами котла (управление радиаторным отоплением, теплым полом, горячим водоснабжением и прочее);
- регулировка погодных показателей;
- программирование температурных режимов
Производители
И в заключение, несколько слов о производителях газовых котлов. На современном рынке отопительное оборудование может быть представлено в трех ценовых сегментах: дешевом, среднем и дорогом.
В дешевом сегменте могут быть представлены котлы от таких производителей, как: Росс, Колви, Атон, Титан, Маяк, Данко, Проскуров, Siberia, Лемакс.
К среднему ценовому сегменту относится продукция таких компаний, как: Beretta, Ariston, Grandini, Ferolli, Baxy SPA, Protherm, Eleko, Mora, Viadrus, Kiturami, Rinnai.
В дорогом сегменте представлено оборудование от ведущих производителей: Viessmann, Wolf, Vaillant , CTC , Protherm, Saunier Duval.
Мы искренне надеемся, что представленный материал о том, как выбрать газовый котел, поможет вам подготовиться к такой важной и ответственной покупке. Удачного выбора!
Этот вопрос обязательно возникает у тех, кто впервые выбирает себе котел для отопления.
Если позволяет место, на первый взгляд, теплообменник из чугуна предпочтительней. Но это только на первый взгляд. Рассмотрим некоторые заблуждения, которыми руководствуются, останавливая свой выбор на громоздком, дорогом и тяжелом напольном чугуннои котле, игнорируя легкие настенники, которые к тоиу же дешевле. При этом на психологии такого выбора заострять внимание не будем.
- Основные аргументы поборников чугуна:
- Прост в монтаже и пуско-наладке.
- Расход газа у чугунного котла такой же как и у настенного, так как КПД у котлов одинаковый.
- Такие котлы дешевле в эксплуатации (не надо периодически промывать теплообменник).
- Теплообменник из чугуна не подвержен коррозии.
- Котел прослужит лет 50, а то и больше.
Пункт первый.
По первому пункту. Чугун очень чувствителен к перепаду температур. Поэтому очень важно правильно спроектировать подключение такого котла. Например, подпитка системы отопления ни в коем случае не должнна осуществляться перед котлом. Разница на подаче и обратке не должна превышать 20°C, для обеспечения этого параметра необходимо предусмотреть систему автоматического подмеса воды из подачи в обратку. Важную роль играет выбор цируляционного насоса. Он должен полностью соответствовать котлу, иначе котел будет либо перегреваться, либо часто включаться - выключаться. И то и другое недопустимо.
Настенный же котел не боится перепадов температуры. Кран подпитки у многих моделей настенников уже предусмотрен в конструкции котла, так же как и циркуляционный насос, который подобирается при конструюровании котла и полностью соответствует рассчетным параметрам.
Пункт второй.
Дело в том, что в паспорте указаны значения КПД котла при работе его в идеальных условиях. Т.е. температура воды в котле 60°C, нет отложений на теплообменнике ни сажи ни накипи. При повышении или понижении температуры отопительной воды, КПД будет снижаться, так как в первом случае, с уменьшением перепада температур, будет снижаться теплоотдача, во втором случае дымовые газы будут холоднее, что приведет к снижению тяги и недожегу газа.
Для борьбы с подобным явлением были сконструированы модулируеиые (с меняющимся расходом газа) горелки. В котлах с чугунным теплообменником стоят горелки с регулировкой мощности от 70 до 100%, а в котлах с медным теплообменником - от 30 до 100%. В итоге КПД котла настенного в реальных условиях оказывается выше, чем у чугунного.
Кроме того, большая масса котла и большой объем воды в нем приводит к большой тепловой инерции системы в целом. Такая система долго нагревается и долго остывает, т.е. при изменении режима отопления котел либо долго простаивает, либо работает с пониженным КПД. Надо отметить, что простой котла, как ни парадоксально, увеличивает расход газа в целом. Происходит это потому, что воздух, находящийся в топочной камере, нагревается от теплообменника, через дымоход создается тяга и нагретый воздух устремляется в атмосферу, унося при этом тепло из системы отопления.
Пункт третий.
Здесь они правы. Чугунный теплообменник с присоединительными размерами 2" промывать в полевых условиях не имеет смысла. Накипь все равно останется на стенках. Но следует помнить, что отложение 1 мм осадка на стенках теплообменника снижает производительность котла на 5%, при этом Вы ничего не заметите, снижение КПД можно установить только с помощью приборов. В медном теплообменнике проток при нарастании такого слоя отложений проток снизится, что послужит сигналом о необходимости обслуживания. Потратив 1 - 2 тысячи рублей вы полностью восстановите работу котла.
Пункт четвертый.
Это тоже правильно. Хотя если Вы не промываете котел, отложения внутри теплообменника вызвают неравномерное охлаждение водой стенок, приводящее, в свою очередь, к температурной деформации чугуна, могущее повлечь за собой образование трещин.
Пункт пятый.
Да. Чугунный котел может проработать и 50 лет, а настенный только 15. Только техника и законодательство не стоят на месте. Кто знает не окажутся ли через 10 лет вне закона все котлы кроме конденсационных?
Важнейшим конструкционным элементом отопительных котлов являются теплообменники. Экономические и экологические характеристики теплогенераторов во многом определяются геометрическими параметрами и материалом, из которого изготовлены теплообменники.
Один из видов теплообменных аппаратов изготавливается из меди. Их положительными качествами являются: небольшой вес, стойкость к коррозии, компактность. На рынке теплогенераторов представлен целый ряд моделей с медными теплообменниками.
Frisquet (Франция) – надёжное и долговечное отопительное оборудование
Высокие теплотехнические характеристики агрегатов Frisquet во многом объясняются использованием жаротрубного теплообменника, изготовленного из меди. Этот благородный материал обладает наивысшим коэффициентом теплопроводности и теплопередачи, а также прекрасными антикоррозионными характеристиками.
Отопительное оборудование Frisquet оснащено трубчатым теплообменником, изготовленным по технологии, которая применяется в промышленных теплогенераторах. Использование этой технологии обеспечивает высокую производительность, простоту эксплуатации и долговечность теплообменников и самих агрегатов. Увеличение поверхности теплообмена достигается наличием встроенных дымогарных трубок. По каждой трубке передаётся отходящий газ, а внешняя поверхность трубок соприкасается с водой.
Такая конструкция обеспечивает возможность работы при низких температурах воды. В каждой из трубок находится турбулизатор, изготовленный из нержавеющей стали, легированной титаном. Турбулизатор обеспечивает распределение и охлаждение отходящих газов.
Агрегаты этой фирмы имеют срок эксплуатации, который примерно в два раза выше, чем срок службы котлов с оребрением. Такой эффект достигается с помощью простой и надёжной технологии изготовления теплообменника и использованию меди.
Примерная стоимость отопительных установок Frisquet мощностью 23 кВт составляет почти три тысячи долларов.
Модели отопительных агрегатов с медными теплообменниками
Высокоэффективные теплообменники из меди используют в газовых отопительных агрегатах BAXI COPPER и итальянских моделях Hermann Habitat.
Модульные российского производства «СТГ-Классик» и «СТГ-премьер» оснащены современными биметаллическими медно-чугунными теплообменниками. Теплообменный аппарат представляет собой конструкцию с медными оребрёнными трубами, соединёнными двумя кольцевыми коллекторами из чугуна. Такое устройство теплообменника обеспечивает хорошую передачу теплоты от сгорания топлива к воде, циркулирующей по трубам.
Это оборудование является идеальным вариантом для котельных, которые устраиваются на крыше домостроения.
Теплообменник – один из главнейших элементов современного газового котельного оборудования. И если вы хотите, чтобы приобретаемый вами котел работал с максимально возможной эффективностью, то в первую очередь нужно смотреть на то, из какого материала он изготовлен, а также насколько качественным является этот самый материал.
Собственно, материал теплообменника может быть любым, но в современных условиях наибольшее распространение получили медные , стальные и чугунные теплообменники. Каждый из этих материалов обладает своими преимуществами и недостатками, а также степенью эффективности, от которой и будет зависеть производительность приобретаемого котельного оборудования. Предлагаем вам сразу приступить к рассмотрению каждого из указанных видов теплообменников.
Медный теплообменник
Начнем с самой непопулярной разновидности. Медь , конечно, в свое время была достаточно распространена. Но только лишь в виду того, что другие материалы были либо слишком дорогостоящими, либо просто недоступными по техническими причинам. Поэтому, с появлением стали и чугуна, медь стала постепенно отходить на задний план. И все же, если вам вдруг попадется на глаза медный теплообменник, то знайте, что он обладает двумя критическими недостатками.
- Первый – достаточно высокая цена.
- Второй – стремительное прогорание, приводящее к быстрому выходу из строя всего теплообменника.
Чугунный теплообменник
Чугун зачастую называют «вечным» материалом, долговечность которого достигает 50 лет и более. Для такого элемента, как теплообменник, это очень . Причиной столь высокой долговечности является стойкость чугунного материала к прогоранию, являющемуся настоящим бичом меди. К тому же, чугун, по своей природе, отлично защищен от коррозийных процессов (ржавчины), не нуждаясь в каком-либо дополнительном антикоррозийном покрытии.
Впрочем, идеальным чугунный теплообменник назвать нельзя. Вам нужно знать, что у него есть два важных недостатка.
- Во-первых, чугун – предельно тяжелый материал. Если вам доводилось переносить с места на место чугунную ванну, то вы знаете, о чем мы говорим.
- Во-вторых, чугунный теплообменник очень хрупкий. Ему могут повредить даже температурные перепады, не говоря уже о чисто физических повреждениях. Один единственный сильный удар может привести к появлению трещины. А использовать треснутый теплообменник уже не представляется возможным. Кстати, чугун – не самый дешевый материал, что также следует учитывать.
Стальной теплообменник
Стальные теплообменники сегодня являются самыми распространенными для Причина проста. Сталь – самый дешевый из вышеописанных материалов. Да и по своим техническим характеристикам он не так уж сильно отстает от чугуна. Конечно, долговечность здесь будет уже не 50 лет, а, скажем, лет 15, не более.
Если используется низкокачественная сталь, то вам придется менять такой теплообменник уже через 5 лет. Причина тому – достаточно быстрое прогорание материала под воздействием высоких температур. Ну а то, что сталь боится ржавчины (коррозийных процессов), известно даже маленьким детям. Этот факт тоже отражается на долговечности материала.
Отопительный газовый котел представляет собой устройство, при помощи сгорания топлива (природного или сжиженного газа) осуществляющего нагрев теплоносителя.
Устройство (конструкция) газового котла : горелка, теплообменник, теплоизолированный корпус, гидравлический блок, а также приборы безопасности и управления. Такие котлы на газе требуют подключения дымохода для отвода продуктов сгорания. Дымоход может быть как обычный вертикальный, так и коаксиальный («труба в трубе») для котлов с закрытой камерой сгорания. Многие современные котлы комплектуются встроенными насосами для принудительной циркуляции воды.
Принцип работы газового котла - теплоноситель, проходя через теплообменник, нагревается и далее циркулирует по системе отопления, отдавая полученную тепловую энергию через радиаторы, теплый пол, полотенцесушители, а также обеспечивая нагрев воды в бойлере косвенного нагрева (в случае его подключения к котлу на газе).
Теплообменник - металлическая емкость, в которой нагревается теплоноситель (вода или антифриз) - может быть выполнен из стали, чугуна, меди и т.д. Надежность и долговечность газового котла зависят от качества теплообменника в первую очередь. Чугунные теплообменники устойчивы к коррозии и имеют длительный срок службы, но чувствительны к резкому перепаду температур и отличаются значительным весом. Стальные емкости могут страдать от ржавчины, поэтому их внутренние поверхности защищают различными антикоррозийными покрытиями, обеспечивающие продление «жизни» прибора. Стальные теплообменники являются наиболее распространёнными при производстве котлов. Медным же теплообменникам коррозия не страшна и благодаря высокому коэффициенту теплопередачи, малому весу и габаритам такие теплообменники часто используются в настенных котлах, но из минусов следует отметить, что они дороже стальных.
Помимо теплообменника немаловажной деталью котлов газовых является горелка, которая может быть различных видов: атмосферная или вентиляторная, одноступенчатая или двухступенчатая, с плавной модуляцией, двойная.
Для управления газовым котлом используется автоматика с различными настройками и функциями (например, погодозависимая система управления), а также устройства для программирования работы и удаленного управления котлом.
Основными техническими характеристиками газовых котлов отопления являются: мощность, количество контуров обогрева, тип топлива., вид камеры сгорания, тип горелки, способ монтажа, наличие насоса и расширительного бака, автоматика управления котла.
Чтобы определить необходимую мощность газового котла отопления для частного загородного дома или квартиры используется простая формула - 1 кВт мощности котла для обогрева 10 м 2 хорошо утепленного помещения при высоте потолков до 3 м. Если требуется обогрев подвала, застекленного зимнего сада, помещений с нестандартными потолками и т.п. мощность котла на газе должна быть увеличена. Также необходимо увеличение мощности (порядка 20-50%) при обеспечении газовым котлом и горячего водоснабжения (особенно если необходим нагрев воды в бассейне).
Особенность расчета мощности у газовых котлов: номинальное давление газа, при котором котел работает на 100% заявленной производителем мощности, для большинства котлов составляет от 13 до 20 мбар, а фактическое давление в газовых сетях в России может быть и 10 мбар, а иногда и ниже. Соответственно, газовый котел часто работает только на 2/3 своих возможностей и это необходимо учитывать при расчете. Более подробно с таблицей расчета мощности котла отопления можно
Большинство газовых котлов можно перевести с работы от природного газа на сжиженный газ (баллонный пропан). Многие модели переключаются на сжиженный газ заводским способом (при покупке уточняйте эти характеристики модели), либо к газовому котлу дополнительно поставляются форсунки (жиклеры) для переключения на баллонный газ.
Плюсы и минусы газовых котлов:
Обвязка котла – это устройства для полноценной работы системы отопления и водоснабжения. В нее входят: насосы, расширительные баки, фильтры (при необходимости), коллекторы, обратные и предохранительные клапаны, воздушные клапаны, вентили и т.д. Также понадобится приобрести радиаторы, соединительные трубы и вентили, терморегуляторы, бойлер и др. Вопрос выбора котла достаточно серьезный, поэтому подбор оборудования и его полную комплектацию лучше доверить профессионалам.
Какой котел самый лучший? На российском рынке газового котельного оборудования есть свои лидеры по качеству и надежности. Лучшие фирмы-производители и марки газовых котлов представлены в ассортименте:
«Премиум-класс» или "Люкс" - самые надежные и долговечные, удобные в управлении, комплект собирается как «конструктор», дороже остальных. К таким производителям можно отнести немецкие компании Buderus и Viessmann.
«Средний класс» - хорошие показатели, средняя по уровню цена, не так престижно, но вполне надежно, представлены стандартные типовые решения. Это итальянские котлы