тел.(812)955-36-84
      (911)210-88-50
      
Сегодня %d %M %y г.
%h:%m

Устройство газовых котлов


Устройство и принцип работы газового котла. Из чего состоит котел?

В разное время актуальным для людей остается вопрос отопления. Пожалуй одним из самых популярных источников тепла являются газовые котлы — устройства для получения тепловой энергии в помещениях различного назначения. Для начала следует разобраться в принципе работе и устройстве газовых котлов.

Газовые котлы используются для двух целей:

  1. Отопление (помещений, объектов различного назначения);
  2. Нагрев воды (для приема ванной, мытья посуды и т.д.).

По принципу работы и в зависимости от целей газовые котлы подразделяются на:

  • Одноконтурные;
  • Двухконтурные.

В данной статье нами будет рассмотрено все на примере устройство двухконтурного газового котла, а также принцип его работы.

Основная конструкция газового котла

Внешнее устройство такого газового котла включает в себя:

Корпус, защищающий сам котел от огня и от посторонних вмешательств для его качественной работы

  • Панель управления для ввода определенных команд, регулирующих температуру в отоплении, соответственно, и температуру нагрева воды. По дизайну панель управления может состоять как из каких-либо поворотных ручек, так и из сенсорных кнопок
  • Дисплей, наглядно отображающий ту температуру, которую мы задали с помощью панели управления, на какой стадии в текущий момент находится отопление, возможные ошибки и сбои в системе, с помощью чего можно определить, какие именно неполадки возникли с котлом
  • Манометр (механический или электронный), с помощью которого мы можем увидеть давление жидкостей в системе отопления.

Стоит отметить, что современные котлы работают только в замкнутых системах с созданием давления воды в этой системе от 1 до 2 атм.

Внутреннее устройство газового котла включает:

  1. Первичный теплообменник
  2. Газовая горелка
  3. Насос
  4. Газовая арматура
  5. Вторичный теплообменник
  6. Трехходовой клапан
  7. Турбина (дымосос)

Рассмотрим принцип работы газового котла, подробно разбирая каждый элемент внутреннего устройства:

Первичный теплообменник

теплообменник газового котла

Является определяющим элементом в работе котла, служит для передачи тепла от огня отопительной жидкости далее в систему отопления. Устройство такого теплообменника, как правило, одинаково для всех типов котлов всех производителей. Внешне это труба из меди, внутри которой протекает отопительная жидкость. Подобные теплообменники называются «медными». Так как теплообменник расположен над пламенем горелки, тепло огня нагревает медную трубу, которая передает тепло отопительной жидкости. Примечательно, что именно медь была выбрана в качестве металла, успешно справляющего с задачей удержания тепла и при необходимости достаточно быстрой его потерей, т.к. обладает высоким коэффициентом теплопередачи. Также медь не быстро ржавеет, за счет чего срок ее функциональности является достаточно высоким. Помимо медной трубы теплообменник оснащен специальными пластинами, которые помогают плавно распределить все тепло от огня, тем самым способствуя равномерному нагреву теплообменника.

Газовая горелка

горелка газового котла

Принцип устройства горелки газового котла подобен горелке газовой плиты с разницей лишь в габаритах и внешнем виде. Как и в газовой плите, чем больше мощность котла, тем больше по размеру горелка. Примечательно, что размеры горелки напрямую совпадают с размерами теплообменника, что позволяет котлу быть эргономичным. Такой тип горелки называется «инжекционным». Принцип работы его заключается в том, что в горелку подается газ и первичный воздух. Внутри нее происходит смешение и образование газовоздушной смеси. Далее приготовленная смесь выходит через отверстия в горелке, смешивается со вторичным воздухом и попадая в камеру сгорания, поджигается с помощью электроподжига, имеющегося у каждого котла. Камера сгорания, как правило, закрыта специальными крышками и защищена от утечки тепла и перегрева корпуса асбестовыми пластинами. При горении газа происходит образование огня и дыма.

Насос

Насос в газовом котле

Служит для предания движения теплоносителю. Это устройство заставляет циркулировать отопительную жидкость от нагретого первичного теплообменника в радиаторы, нагревать их и двигаться обратно для нагрева. Насос, как правило, имеет несколько скоростей и настраивается сервисным инженером, исходя из размеров вашей системы отопления.

Слишком высокая скорость насоса может создать дополнительный шум и снизить КПД котла. А слишком малая – приведет к неравномерному нагреву радиаторов. Поэтому для правильной настройки очень важно обращаться к квалифицированным инженерам сервисных служб.

Газовая арматура

Управляется автоматикой котла и отправляет в камеру сгорания столько газа, сколько необходимо сжечь в конкретный момент. Позволяет при смене параметров управлять мощностью котла. От правильного принципа работы арматуры зависит экономичность газового котла, поэтому хотелось бы лишний раз отметить, что для ее успешной настройки необходимо обращаться именно в сервисный центр.

 Вторичный теплообменник

Отвечает за нагрев воды для хозяйственных нужд. Рассматривая устройство газового котла, стоит отметить, что данный элемент сделан из пластин пищевой нержавеющей стали. С одной стороны по теплообменнику движется нагретая отопительная жидкость, а с другой – холодная вода. Встречаясь, отопительная жидкость через тонкий слой металла передает свое тепло холодной воде. Таким образом вода нагревается, попадая затем в краны потребителей. При этом отопительная жидкость теряет свою температуру, поступая в первичный теплообменник для последующего нагрева. Такой теплообменник имеет от 8 до 30 чередующихся слоев и позволяет нагревать достаточно большое количество воды.

Трехходовой клапан

трехходовой клапан газового котла

Это устройство, с помощью которого отопительная жидкость вообще имеет возможность изменять свое направление. Либо оно пускает ее в систему отопления для нагрева радиаторов, либо – в пластинчатый теплообменник для нагрева воды.

Турбина (дымосос)

Турбина газового котла

Обычно используется для того, чтобы развить наибольшую мощность котла, либо моментально нагреть воду или дом. В устройстве газового котла турбина выполняет функцию дымососа (удаляет продукты сгорания).

Итак, нами были рассмотрены основные элементы, входящие в устройство газового котла, а также рассмотрен принцип работы газового котла. Практически все газовые котлы имеют один и тот же набор элементов, а стоимость, как правило, варьируется только в связи с разницей габаритов котла и материала, из которого он выполнен.

Как правильно выбрать газовый котел?

eurosantehnik.ru

Как работает газовый котел: устройство, схема, режимы

Все чаще для отопления и горячего водоснабжения в домах используются котлы. Они компактны, мощны, удобны в эксплуатации. Газ на сегодняшний день обходится дешевле, чем другие виды топлива. Если вы задумываетесь об установке такого оборудования у себя дома, важно понять, как работает газовый котел. Это поможет вам быстрее разобраться в управлении техникой и успешно ее эксплуатировать.

Как устроен газовый котел

Из чего состоит техника? Ответ на этот вопрос важно знать каждому пользователю, потому что при работе могут возникать разные ситуации. Кроме того, знания об устройстве газового котла и его составляющих помогут выбрать ту модель, которая подходит именно для вашего помещения.

Основные узлы

Горелка. Прямоугольная конструкция оборудована форсунками. Через них газ попадает в горелку и распределяется. Так поверхность радиатора равномерно прогревается по всей поверхности.

Существует две разновидности горелки:

  • Атмосферная. Устанавливается возле дымохода. Принцип работы прост: воздух для поддержания пламени забирается из помещения. В этом случае обязательно наличие окна и нормальной вентиляции. Преимущество атмосферного типа — независимость от электроэнергии. Чаще встречается в моделях напольного типа.

  • Турбированная. Работа такого котла не зависит от наличия тяги в дымоходе и вентиляции, так как встроенный вентилятор принудительно выводит продукты сгорания через коаксиальный дымоход. Вывод может быть сделан в стене. Встречается в котлах настенного размещения. Основной недостаток – энергозависимость.

Теплообменник представляет собой короб, внутри которого расположены трубки. По ним циркулирует вода. Узел может состоять из разных сплавов, что сказывается на сроке его эксплуатации. Двухконтурный прибор оснащен двумя радиаторами, одноконтурный — одним. Разновидности:

  • Стальной. Самый простой и дешевый вариант. Материал устойчив к перепадам температур, однако обладает низкой теплопроводностью и недолговечностью.

  • Медный. Это стойкий к коррозии и перепадам температур сплав. Медь в семь раз лучше стали проводит тепло, поэтому радиатор обходится дороже. Имеет ограниченную температуру нагрева.

  • Чугунный. Устойчив к коррозии и высоким температурам. Хорошо проводит тепло, но обладает большим весом. Поэтому чаще используется для напольных котлов в виде разборной конструкции.

Циркуляционный насос создает давление в системе для постоянной циркуляции воды. Не во всех моделях есть насос. Но если вы выбираете технику для газового отопления, он должен присутствовать в конструкции.

Расширительный бак. При нагреве теплоноситель расширяется, поэтому бак принимает его излишки во избежание аварийной ситуации.

Дымоотвод. В атмосферных моделях труба соединяется с патрубком корпуса и выводится к дымоходу. В турбированных типах котлов создается коаксиальный дымоотвод, другой конец которого присоединяется к отверстию в стене.

Электроника и модуль управления включает датчики, проводки, схемы: все, что позволяет устройству стабильно функционировать.

Автоматика безопасности. Это сенсоры, которые защищают прибор от таких неполадок:

  • отсутствие тяги;
  • перегрев;
  • отсутствие пламени в горелке.

Если система дает сбой, датчики посылают сигнал модулю управления и работа изделия прекращается.

Принцип работы

По магистрали в систему поступает холодная вода. Через насос циркуляции она подается в теплообменник. Открывается газовый клапан, и в горелку через форсунки поступает топливо. Срабатывает электрод розжига, от чего газ загорается.

Котел работает на отопление или обеспечение горячего водоснабжения (ГВС). Переключение происходит с помощью трехходового клапана. В процессе работы продукты сгорания выводятся через дымоход. При достижении установленной температуры пламя гаснет. Некоторые модели имеют наружный термостат, поэтому при понижении температуры сразу включают нагрев.

Ниже представлена схема работы:

Разновидности и классификация

Как должен работать котел? Это зависит от его разновидности.

По способу установки техника делится на два типа:

  • Настенные. Небольшие приборы малой и средней мощности. Часто устанавливаются в квартирах и домах с небольшой площадью. Размещение на стене экономит свободное пространство.
  • Напольные. Габаритные конструкции, для размещения которых понадобится много места. Зато они способны одновременно отапливать и обеспечивать ГВС большие площади.

По строению дымоотвода, типу отвода продуктов сгорания:

  • атмосферные;
  • турбированные.

Режимы их работы мы описывали выше.

По функциональности:

  • Одноконтурные. Обеспечивают оптимальную работу на отопление.
  • Двухконтурные. Оснащены двумя радиаторами, поэтому могут обеспечивать систему отопления и наполнять краны горячей водой.

Разновидности горелки:

  • Модулируемая. Плавная автоматическая регулировка силы пламени.
  • Обычная. Без какой-либо регулировки.

По типу поджига:

  • Пьезорозжиг. Запуск проводится путем нажатия кнопки и деформации пьезоэлемента. Преимущества розжига в энергонезависимости. Недостатки: постоянный ручной запуск, большой расход топлива.
  • Электронный. Срабатывает встроенный трансформатор, который управляется автоматикой.

По принципу работы:

  • Конвекционные. Обычная схема, по которой тепло при сгорании переходит к теплоносителю (воде).
  • Конденсационные. Кроме обычного нагрева устройство использует тепло водяного пара. Конденсат скапливается в дополнительном теплообменнике. Поэтому модели Аристон Class Premium Evo обладают высоким КПД.

Обычные котлы энергозависимы, но встречаются устройства, которые работают по другому принципу. Они устанавливаются в помещениях с наличием дымохода и обладают открытой камерой сгорания. Зажигание происходит при помощи пьезоэлемента. Некоторые из них (например, «Конорд») имеют чугунный радиатор.

Техника может работать на природном и сжиженном газе, а крепится на стену или устанавливается на пол. Существует вариант парапетной установки — газовый котел крепится на внешней стене, обладает закрытой камерой сгорания и подключается к коаксиальной трубе.

Рассмотрев устройство и особенности водонагревательной техники, вы сможете выбрать оптимальный вариант для своего жилища. Видео поможет вам лучше разобраться в теме:

Вам помогла статья?

Да Нет

cosmo-frost.ru

Газовый котел: разновидности, устройство, принцип работы, особенности эксплуатации

Отопление загородного дома или дачи — один из самых главных компонентов, который позволяет человеку получить максимальный уют и тепло в доме, а вместе с этим и комфортное времяпрепровождение. Газовый котел, как устройство для получения тепловой энергии для обогрева дома и его комнат, используется повсеместно и является наиболее популярным среди всех типов теплогенераторов. В настоящее время, природный газ является самым выгодным в плане использования его для обогрева помещений. Максимум выгоды достигается за счет того, что метан или пропан-бутан, используемый, как топливо, весьма экономичен, сравнительно дешев, легок в использовании и доступен.

Разобраться в многообразии газового отопительного оборудования подчас очень сложно. Но зная основные характеристики и параметры газовых котлов, можно составить свое мнение о том, какое оборудование для обогрева дома предпочтительнее.

Газовый котел — принцип работы

Принцип работы газового котла, в независимости от его разновидности, практически одинаков, и с точки зрения специалистов, довольно-таки прост.

  • При помощи датчиков и терморегуляторов контроллер управления фиксирует установленную температуру, анализирует потребность в тепле, и после этого открывает запорную газовую арматуру, при помощи которой происходит подача газа к горелке.
  • В подсоединенном к газовому снабжению котле срабатывает пьезо- или электророзжиг.
  • После включения горелки, вода в теплообменнике нагревается до нужной температуры, и с помощью циркуляционного насоса подается в систему отопления.
  • Теплообменник и теплоноситель будет нагреваться до тех пор, пока не достигнет предела температуры, заданного термостатом.
  • После этого автоматика отключит горелку.

Котел, работающий по данному принципу, является одноконтурным. Чтобы одноконтурный котел мог нагревать еще и воду для бытовых нужд, придется дополнительно приобрести газовую колонку или электрический бойлер.

Но можно поступить проще, а именно, приобрести двухконтурный газовый котел, который будет служить, и для обогрева помещения, и для подачи горячей воды. Несмотря на то, что данный тип котла имеет контур для нагрева воды, он не сможет работать одновременно в двух направлениях, то есть обогревать помещение и обеспечивать подачу горячей воды. После включения горячей воды, подача тепла будет прекращена, но для среднестатистического жилого дома с небольшой площадью и малым забором воды, это будет не очень заметно. Существует два типа двухконтурных котлов — проточный, и с дополнительно встроенным бойлером. Первый тип хорош для тех, кто не расходует больше 14 литров воды за раз, второй подходит для обеспечения водой в более крупных масштабах.

В этом и есть основное различие одноконтурных и двухконтурных газовых котлов отопления. Все зависит от площади помещения и от количества потребляемой жильцами воды.

Основные элементы газового котла

Газовый котел сродни мини-котельной на дому, потому как имеет в своем арсенале защиту, обладает самодиагностикой и элементами управления, включая расширительный бачок, теплообменник, предохранительный клапан и встроенный насос, обеспечивающий циркуляцию воды в системе.

Как и принцип работы котла, его основные элементы практически одинаковы. В оснащение входит;

Кроме всего перечисленного, газовые котлы имеют встроенные температурные датчики, встроенную систему защиты при выключении электропитания, а в некоторых присутствует и защита от замерзания, когда котел работает в энергосберегающем режиме.

Разновидность котлов — напольные и настенные

Основное преимущество настенного газового котла— это его цена, которая по сравнению с напольным оборудованием, намного ниже. Его дополнительное преимущество — простота установки, за счет чего стоимость монтажа ниже. Нельзя упускать из виду и способность вписаться в любой интерьер дома. В дополнение ко всему можно отметить и компактность газового настенного котла.

Что касается напольного газового оборудования, то среди преимуществ такого рода котлов можно, в первую очередь, отметить большую мощность. Используя напольный газовый котел можно обогреть загородный дом, или же достаточно большое здание.

Среди отличий двух видов газовых котлов находиться не только конструктивная составляющая, но и некоторые технические параметры.

  • Напольный котел более долговечен в эксплуатации за счет того, что в некоторых его конструкциях теплообменник сделан из чугуна, а чугун, как известно, толще и намного меньше подвержен коррозии. Более легкие, стальные котлы больше подвержены повреждениям при транспортировке, что заметно сказывается на их работе.
  • Напольный котел оснащен несколькими видами горелок. Наиболее предпочтительнее атмосферные горелки, так как котлы, оснащенные именно ими, дешевле, более простые по конструкции и практически бесшумны. Вентиляторные (наддувные, сменные, навесные) горелки, которыми оснащен газовый котел, дают большую мощность, до нескольких тысяч кВт, но и более дорогие по цене.

В общее различие между настенными и напольными газовыми котлами можно отнести еще один, но немаловажный параметр. Настенное оборудование требует подключение к электроэнергии, а напольные котлы, как были, так и останутся традиционными, автономными видами оборудования для обогрева дома. Не меняясь кардинально со временем, они только улучшают свои технические характеристики, которые добавляют им мощности, но в то же время, и экономичности.

  • Автор: kristina-baranova
  • Распечатать

teplo.guru

Устройство газового котла и принцип его работы

Отопление

14.09.2018

1.7 тыс.

1.2 тыс.

4 мин.

Устройство газового котла для отопления дома основано на выработке тепловой энергии и передаче ее теплоносителю. Передвигающаяся по системе вода попадает в радиаторы, которые расположены по всему помещению. Используются такие котлы на дачах и в частных домах, где часто отсутствует центральное отопление, поэтому газовое оборудование берет на себя функцию обогрева жилья.

Устройство газовых котлов отопления при разных модификациях имеет похожее строение, но каждая разновидность имеет некоторые особенности. В зависимости от принципа работы существует много видов приборов. Общая классификация газовых агрегатов выглядит следующим образом:

  1. 1. Напольные и настенные. Первые отличаются большой мощностью, поэтому находят применение в промышленных предприятиях. Настенные виды устанавливаются в квартирах и частных домах. Приборы имеют компактный внешний вид и хорошо смотрятся на стене.
  2. 2. Атмосферные и турбированные. Принцип работы атмосферных агрегатов основан на поступлении естественной тяги. Дальше воздух выходит через дымоход. Турбированные снабжены вентилятором, встроенным в конструкцию. Через него ведется принудительное поступление воздуха.
  3. 3. Одноконтурные и двухконтурные. В первом случае котел, работающий на обогрев помещения, не может вести подачу горячей воды на другие нужды. Двухконтурный агрегат работает в 2 направлениях одновременно.
  4. 4. С электронным и пьезокерамическим поджигом. При первом варианте топливо зажигается автоматически. Во втором случае необходимо нажать кнопку, чтобы включить устройство.

Газовый котёл (ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ)

Котлы функционируют в автоматическом режиме. Порядок работы следующий:

  1. 1. При низкой температуре термостат дает команду на включение оборудования.
  2. 2. Включается насос.
  3. 3. Нагретый теплоноситель поступает в систему.
  4. 4. Котел остается включенным до достижения заданной температуры.
  5. 5. Затем отключается и находится в ожидании.
  6. 6. Как только температура понизится ниже определенного уровня, снова происходит включение.

В некоторых конструкциях теплоноситель, движение которого не зависит от температуры, разносится по системе благодаря циркуляционному насосу. В двухконтурном котле расположен трехходовой клапан, не пропускающий жидкость в контур, отвечающий за горячее теплоснабжение.

Движение воды идет по замкнутому контуру. В прочистке система нуждается редко, потому что на внутренней гладкой поверхности осадок не формируется.

Зная устройство газовых котлов и принцип их работы, важно правильно задать программу. Все остальное выполняется в автоматическом режиме.

Чтобы понять, как устроен газовый котел, необходимо ознакомиться с инструкцией, посмотреть чертеж, где представлена фронтальная проекция разреза аппарата, дающая наглядное представление о конструкции оборудования.

Внутреннее устройство газового котла

Агрегат состоит из следующих узлов:

  • горелка;
  • теплообменник;
  • расширительный бачок;
  • система автоматики.

Устройство настенного газового котла состоит из тех же элементов. Внутри него находится камера сгорания.

Теплоноситель расположен над горелкой. В качестве него может использоваться антифриз или вода. Если котел одноконтурный, то теплоноситель разносится по батареям и обогревает помещение. Холодная вода опять поступает в котел, нагревается, и цикл повторяется.

В двухконтурном котле имеется 2 горелки. Они зажигаются автоматически и работают одновременно.

В этом месте идет смешивание воздуха с газом. Затем смесь поступает в сопла, где и происходит горение. Существует несколько классификаций таких горелок. По засасыванию воздуха они разделяются на 2 вида:

  1. 1. Атмосферные. Основаны на принципе действия закона Бернулли. Пониженное давление в газовой струе способствует засасыванию воздуха. Преимущества заключаются в простоте конструкции и бесшумности работы. К недостаткам относится низкая мощность горелки и открытая камера сгорания.
  2. 2. Надувные. Здесь нагнетание воздуха ведется вентилятором. Достоинства и недостатки обратные: горелка обладает большой мощностью, она закрытого типа, но шумит при работе и имеет высокую цену.

Существует и другая классификация. По ней горелки разделяются еще на 3 вида:

  1. 1. Одноступенчатые. Их теплопроизводительность фиксированная, а принцип работы идет в режиме «стоп-старт». Учитывая, что функционируют они в условиях больших температурных перепадов, срок службы их ограничен.
  2. 2. Двухступенчатые. Они рассчитаны для работы в 40%-м и полном режиме. В первом случае обеспечивается плавный запуск горелки, что создает ей щадящие условия.
  3. 3. Модулированные. Режим работы горелки лежит в диапазоне 10−100%. Она постоянно функционирует с нужной мощностью, что обеспечивает экономный расход топлива.

Современный газовый настенный котел - устройство

Срок службы теплообменника зависит от применяемого материала. Использоваться может 2 варианта:

  1. 1. Чугун. Срок службы литого теплообменника, изготовленного из чугуна, составляет 25 лет благодаря большой толщине стенок. Сплав слабо поддается коррозии. К недостаткам относится большой вес и хрупкость, поэтому изделия нельзя подвергать ударам и воздействию резких перепадов температур, т. к. все это может вызвать образование трещин. Для настенных котлов чугун не применяется.
  2. 2. ­Сталь. Срок эксплуатации таких теплообменников составляет 15 лет. Изделия имеют небольшой вес, но, из-за небольшой толщины стенок быстро прогорают, а сам материал подвержен коррозии. Хорошим вариантом является нержавейка, но устанавливается она только в моделях премиум-класса.

К дорогостоящим теплообменникам относятся стальные конструкции, которые внутри имеют медное покрытие, а снаружи покрашены термостойкой краской.

Принцип работы двухконтурного котла

Отопительная система полностью заполняется водой. Если образуется пустое пространство, это становится понятным по журчанию движущейся жидкости. Попавший внутрь воздух вытесняется через расширительный бачок. При заливке антифриза в процессе нагрева возможно увеличение теплоносителя в объеме. Эти излишки также попадают в расширительную емкость.

Устанавливается 2 вида системы автоматики:

  1. 1. Рабочая. Она отвечает за функционирование котла — занимается его включением и выключением, контролирует мощность нагрева. В современном оборудовании также устанавливается погодозависимая автоматика, самостоятельно регулирующая работу агрегата при изменении наружной температуры.
  2. 2. Автоматика безопасности. На вводе в горелку устанавливается электромагнитный клапан. К нему подключены датчики тяги, перегрева воды и пламени горелки. Часто в котлах имеется запальник. В таком случае устанавливается еще и термопара. Суть ее работы — в блокировке запальника при его затухании. Все остальные датчики выполняют отведенную им роль — отключают подачу газа при отсутствии тяги, перегреве горелки или затухании пламени.

В частном секторе или квартирах часто устанавливаются газовые котлы. Их устройство и принцип работы подробно расписан в прилагающейся к устройствам документации.

Главное — определиться с подбором мощности. Зная квадратуру отапливаемой площади, несложно будет сделать правильный выбор оборудования.

Настенные газовые котлы: устройство и принцип работы

oventilyacii.ru


Смотрите также