Багато власників приватних будинків хочуть детальніше дізнатися про принцип роботи газових котлів, так як саме ці пристрої використовуються в якості основних елементів опалювальної системи. Це пов’язано з відносною дешевизною застосовуваного палива у вигляді природного газу. Крім того, розглянуті прилади мають невеликі габарити і безпечні в експлуатації.
Базові елементи конструкції
Перш ніж торкнутися безпосередньо принципу роботи газових котлів опалення, слід ознайомитися з їх будовою. Зазвичай пристрої складаються з наступних елементів.
Іноді в котел вбудовується циркуляційний насос, що дозволяє забезпечувати примусове рух теплоносія в трубах системи опалення. Однак такі моделі коштують дорожче. Вони не користуються популярністю у споживачів. Найчастіше насос встановлюється окремо.
Принцип роботи газового котла опалення: схема нагріву
Основна функція опалювального обладнання полягає в підігріві теплоносія шляхом прямої передачі теплової енергії, яка утворюється в процесі горіння газоподібного речовини. Для наочності нижче розглядається процес роботи одноконтурного пристрою, нездатного забезпечувати нагрівання води для споживчих потреб.
Газ, що подається під певним тиском з магістральної мережі, потрапляє в спеціальну камеру, де відбувається його займання. Важливо, щоб цей процес був повністю безпечним. Потужність горіння контролюється за допомогою різних датчиків і систем автоматики.
При появі полум’я відбувається виділення значного обсягу тепла. Воно передається опалювальній системі безпосередньо через теплообмінник, усередині якої циркулює робоча рідина. Нагрівання здійснюється зовні. На теплообмінник впливає струмінь гарячого газу. В якості матеріалу для цього елемента використовується чавун, сталь або мідь.
Відведення продуктів згоряння
З пристроєм і принципом роботи газових котлів приблизно стало все зрозуміло, але необхідно розуміти, як працюють інші важливі вузли опалювального агрегату. Важливу роль відіграє система видалення продуктів згоряння. Вона може бути відкритого або закритого типу. У першому випадку відпрацьовані гази виходять через димову трубу системи вентиляції. Що стосується подачі повітря, то вона здійснюється з приміщення, де встановлений прилад без будь-яких додаткових пристосувань. Турбінні пальника ставляться до конструкцій закритого типу. Вони забезпечують примусовий забір повітря та відведення газів за допомогою спеціальних трубопроводів.
Функціонування системи автоматики
Використовувані принципи роботи автоматики газових котлів покликані забезпечити безпечну експлуатацію і домогтися підтримки певної температури теплоносія протягом якогось часу. Прилади оснащуються різноманітними датчиками і терморегуляторами.
Автоматичні системи захисту дозволяють відключати подачу газу при його тимчасовому відключенні. Система просто перестане працювати. Її буде необхідно перезавантажити вручну відразу після відновлення транспортування газу по мережевий магістралі. Це можна зробити за кілька хвилин.
Сучасні моделі мають енергозберігаючі функції, а також спосіб захисту від замерзання. Температурний режим теплоносія регулюється за допомогою спеціальних датчиків. Якщо стовпчик термометра знизиться до 5 градусів, то включення котла відбудеться автоматично для прогріву.
Нові моделі почали оснащуватися системами самодіагностики. В процесі експлуатації аналізується стан основних вузлів, після чого інформація передається на дисплей за допомогою кодів помилок. Такий технологічний спосіб дозволяє виявити близько 90 відсотків ймовірних несправностей.
Принцип роботи двоконтурних газових котлів
Часто потрібно не тільки опалювати будь-яке приміщення, але і забезпечити нагрівання води для побутових потреб. У цьому випадку допоможуть двоконтурні газові котли. Принцип роботи таких пристроїв практично не відрізняється від одноконтурних аналогів. Однак є додаткові елементи.
Нагрівання води в контурі ГВП відбувається непрямим чином. Щоб отримати гарячу воду, необхідно на протязі всього часу підтримувати певну температуру в основному контурі опалення. При нагріванні води буде працювати і опалювальна система. Такий варіант неприйнятний влітку, тому на зворотному трубопроводі встановлюється кран, здатний переривати циркуляцію теплоносія. У цьому випадку буде нагрівати тільки вода.
Як функціонують конденсаційні пристрої?
У звичайних приладах продукти згоряння минуть теплообмінні поверхні і віддають частину енергії робочої середовищі опалювальної системи. Відпрацьовані гази відводяться через звичайний димар. В даному випадку втрачається певна частина тепла у вигляді водяної пари, що з’явився при спалюванні палива.
Принцип роботи конденсаційних газових котлів дещо відрізняється. Пристрої здатні використовувати приховану енергію водяної пари. Вони оснащені нагнітаючим вентилятором, який має змінна кількість обертів. У зв’язку з цим камера згорання є закритою. Викид відпрацьованих газів здійснюється за допомогою коаксіального димоходу.
Змінне число обертів вентилятора дозволяє регулювати співвідношення газу і повітря, що подається. Конденсаційний котел не у всіх випадках функціонує з максимальною віддачею. Щоб прилад працював в економічному режимі, необхідно підтримувати температуру теплоносія на зворотному трубопроводі менше 57 градусів.
Коефіцієнт корисної дії конденсаційного пристрою підвищується із зменшенням робочої температури опалювальної системи. В інших ситуаціях ефективність дещо знижується. Тому такий прилад доречний при використанні з теплими підлогами, де робочий діапазон температур коливається в межах 40-45 градусів.
На відміну від звичайного котла, конденсаційний аналог має теплообмінником більшої площі. У ньому відпрацьовані гази охолоджуються до температури нижче 40 градусів. Процес конденсації відбувається безпосередньо в теплообміннику, тому він виготовляється з матеріалів, стійких до корозії.
Як працюють настінні прилади?
Для невеликих будинків цілком підійдуть настінні газові котли. Принцип їх роботи приблизно той же, але використовуються менш габаритні деталі і додаткові елементи у вигляді циркуляційного насоса і мембранного бака. Від звичайних аналогів вони відрізняються компактними розмірами.
Як і у випадку з підлоговими конструкціями, настінні газові котли можуть бути одноконтурними або двоконтурними. Вони можуть бути оснащені закритою або відкритою камерою згоряння. Пристрої фіксуються на стіни за допомогою спеціальних кронштейнів.
Принцип роботи газового котла настінного типу базується на наявності складної системи автоматики, яка вважається найбільш примхливим блоком в плані технічного обслуговування. Вона часто дає збій в процесі експлуатації пристрою. Своїми руками відремонтувати її проблематично, тому доводиться викликати спеціаліста, що призводить до додаткових витрат.
Правила експлуатації
Як видно, принцип роботи газового котла не так простий, тому при використанні необхідно дотримуватися ряду правил.
Відгуки про пристроях висновок
Розуміючи принцип роботи газового котла, можна зробити усвідомлений вибір на користь тієї або іншої моделі. Однак найголовніше полягає у визначенні потужності, яка необхідна для нормального опалення житлового будинку. Вона розраховується з урахуванням загального об’єму приміщень і рівня теплоізоляції огороджувальних конструкцій. Показники потужності газового обладнання вказуються в технічному паспорті.
Споживачі залишають безліч позитивних відгуків про настінних пристроях. Вони відзначають їх компактність і ефективну систему автоматики. При виборі місця установки проблем не виникає. Про підлогових приладах опалення позитивно висловлюються власники великих будинків, де є можливість виділити окреме приміщення для агрегату.
