Как же работает газовый котёл

котлы

Содержание

Для отопления и обеспечения загородного дома горячей водой все чаще используют газовые котлы. Работа котла отличается надежностью, а газ стоит дешево по отношению к другим источникам тепла.

Назначение

котёл

Газовые котлы предназначены для увеличения температуры в помещении в зимнее время. Иногда также котлы обеспечивают снабжение горячей водой.

Использование газовых котлов имеет следующие преимущества:

  • простота монтажа;
  • компактность;
  • полная автоматизация;
  • экономичность.

Принцип действия

Работа котла происходит в соответствии с показаниями датчиков. С помощью расположенной на устройстве электроники устанавливается необходимость нагревания воды, и запускается агрегат. Газовая горелка обеспечивает нагревание жидкости до требуемой температуры. Жидкость по системе отопления распределяется с помощью циркуляционного насоса. При достижении заданной температуры горелка отключается. После снижения температуры ниже заданного уровня подается сигнал на включение горелки.

Безопасность при эксплуатации

При эксплуатации котлов надо соблюдать следующие требования безопасности:

  • При приобретении надо проверить наличие технологических устройств, обеспечивающих необходимую защиту.
  • Для противопожарной безопасности нужно оборудовать агрегат датчиком загазованности.
  • При использовании устройства с открытым огнем нужно обратить повышенное внимание на правильное функционирование дымохода.
  • Следует надежно защитить электрические элементы котла, чтобы избежать короткого замыкания.
  • При обнаружении запаха газа или задымленности нужно перекрыть поступление газа, проветрить помещение и вызвать представителей газовой службы.
  • Необходимо регулярно проводить техническое обслуживание газового котла.
  • Следует использовать только оригинальные запчасти при ремонте оборудования.
  • Не разбирайте газовый котел самостоятельно.
  • Следует ограничить доступ детей к газовому котлу.

Инструкция по эксплуатации

Перед активным использованием газового котла необходимо внимательно изучить инструкции по эксплуатации, понять, как работает газовый котел отопления, изучить устройство котла. Использование газового оборудования всегда несет повышенный уровень опасности, поэтому нужно обязательно изучить правила безопасности. Перед запуском надо произвести следующие действия:

  • вызвать газового инспектора, который осмотрит газовый котел и опломбирует его;
  • провести настройку автоматических устройств;
  • проверить наполнение теплоносителем;
  • установить отсутствие утечек газа (осуществляется представителями газовых служб).

После этого можно осуществлять запуск котла (если возникают проблемы, то следует вызвать специалиста).

Особенности эксплуатации и обслуживания

Природный газ относится к дешевому топливу, поэтому все больше людей использует его для организации автономной системы отопления и снабжения горячей водой. Однако надо иметь в виду, что использование природного газа содержит потенциальную опасность, поэтому надо строго соблюдать правила безопасности. При возникновении неисправностей надо обращаться к услугам работников газовой службы.

Принципы работы газовых котлов отопления

Использование тепла от сгорания газа является современным способом обогрева помещения. Такие котлы обладают ограниченными размерами и длительным сроком годности. Принцип работы газового котла отопления основан на нагревании помещения за счет тепла, образованного в результате сгорания газа. Устройство котла включает в свой состав:

  • газовую горелку;
  • блок управления;
  • теплообменник.

Существуют модели, имеющие добавочное оборудование. К ним относятся насосы, предохраняющие клапаны, а также вентиляторы. При этом принцип работы газового котла остается прежним.

Главные узлы газового котла

котёл

Понять как устроен газовый котел, поможет знакомство с действием и расположением основных составляющих. Продукция, выпускаемая различными производителями, может отличаться расположение элементов и техническими характеристиками. Более сложная схема у двухконтурного котла. Он состоит из следующих элементов:

  • клапан, регулирующий подачу газа в горелку;
  • теплообменник;
  • горелка;
  • вентилятор;
  • электрод для розжига;
  • прибор, контролирующий наличие огня;
  • камера сгорания;
  • маностат – датчик, контролирующий тягу использованного газа;
  • температурный датчик, определяющий нагрев жидкости в основном контуре;
  • аварийный температурный датчик;
  • фильтр системы отопления;
  • циркуляционный насос;
  • измеритель водяного давления;
  • предохраняющий клапан в отопительной системе;
  • байпас;
  • кран, обеспечивающий слив жидкости;
  • фильтр горячего водоснабжения (ГВС);
  • электронный блок управления;
  • температурные регуляторы;
  • переключатель на летний и зимний режим работ.

Большое число датчиков обеспечивает контроль за работающим газовым котлом. Они позволяют наладить безопасную работу котла без участия человека. Котёл оборудован также штуцерами, обеспечивающими поступление жидкости для ГВС и обогревательной системы.

Каждый из перечисленных узлов играет важную роль в деятельности котла. Неисправность любого элемента нарушит правильную работу котла. Ниже приведено описание функций основных компонент котла, установленного в котельной.

Газовая горелка

горелка

Деятельность котла в первую очередь определяется газовой горелкой. Данное устройство состоит из поверхности прямоугольной формы с форсунками. В настоящее время используются горелки с переменным потреблением газа в процессе работы. Это позволяет экономить 15% газа. Принцип работы горелки газового котла заключается в следующем. На этапе розжига газ подается в ограниченном количестве, чтобы обеспечить постепенное нагревание теплообменника. После розжига подача газа возрастает, чтобы достичь необходимой температуры. При достижении требуемой температуры потребление топлива снова уменьшается. При таком режиме работы удается не только добиться заметной экономии, но и увеличить срок эксплуатации устройства газового котла отопления.

Подача топлива осуществляется через газовый клапан. Его работа управляется электродвигателем, встроенным в газовую горелку. Требуемую температуру пользователь может установить самостоятельно с помощью блока управления.

Зажигается горелка с помощью электрода, который выдает искру. Искра поджигает газ. Контроль за пламенем осуществляется с помощью датчика. В случае затухания огня датчик подаст сигнал на автоматическое перекрытие газа. На панели прибора появится оповещение.

Горелки используются следующих типов:

  • Турбированные горелки. В данных устройствах продукты сгорания выводятся с помощью вентилятора. Поэтому они могут работать независимо от дымохода. Работа таких устройств требует подачи электричества. Горелки данного типа применяются в котлах, монтирующихся на стене.
  • Атмосферные горелки. Они обычно используются в напольных котлах и располагаются недалеко от дымохода. Для работы таких горелок электричество не нужно.

Способы устранения дыма

Скопление дыма внутри помещений может нанести вред здоровью. Может произойти отравление организма вредными веществами, которые в большом количестве содержатся в дыме. Для вывода дыма используют дымососы или дымоходы.

Дымосос

дымосос

Дымосос используется для эффективного вывода дыма. Он используется в тех случаях, когда естественная вентиляция не справляется с очищением воздуха. Дымосос нагнетает воздух в топку. В результате возникает разреженная область, в которую поступает чистый воздух. Работа дымососа повышает эффективность работы котла и снижает расход топлива. Также устройство существенно снижает количество дыма, попадающее в жилые помещения.

Конструкция дымохода

дымоход

Другим возможным устройством для вывода отходов является дымоход. Вывод раскаленных отходов через дымоход позволяет снизить вероятность возгорания, а также обеспечивает надежное устранение этих отходов из помещения. При конструкции дымохода надо строго соблюдать правила, чтобы обеспечить хорошую тягу. При установке дымоходов надо выполнять следующие правила:

  • Системы отвода дыма должна иметь протяженность более 5 метров и располагаться вертикально.
  • Допускается наличие горизонтального фрагмента, но не более двух метров длиной.
  • Сечение дымохода должно соответствовать размеру, который рекомендуется производителями газовых котлов.
  • Нужно располагать дымоходы ближе к коньку крыши строения. Это избавит от необходимости создавать внешнюю часть большого размера. При этом тяга не пострадает.

Теплообменники

теплообменник

Для нагрева воды используется теплообменник, который состоит из трубок. Вода протекает по трубкам и отбирает тепло из теплообменника. Между трубками расположены пластины. Эти пластины увеличивают площадь поверхности, через которую происходит обмен тепла.

Теплообменники изготавливаются из различных материалов. Используются металлические теплообменники, потому что металл обладает отличной теплопроводностью. Самый легкий образец теплообменника изготавливается из алюминия. Такие котлы имеют меньший вес. Однако алюминий не защищен от коррозии. Поэтому на поверхности теплообменника появляется осадок. В результате полезная площадь теплообмена уменьшается.

Чугунный теплообменник

Чугунный теплообменник обладает устойчивостью к высоким температурам и не подвергается коррозии. Он обладает хорошей теплопроводностью. Из-за высокого веса такие устройства используются в качестве напольных конструкций с возможностью разбора на составляющие части.

Стальная конструкция

Стальное устройство представляет образец простого варианта теплообменника является. Этот материал хорошо переносит температурные перепады, но проигрывать другим металлам в теплопроводности.

Система ГВС

система

Наличие второго водогрейного контура предоставляет расширенные возможности. Двухконтурные котлы содержат в своем составе систему ГВС. Котел обеспечивает нагревание воды и обогрев помещения. В состав дополнительного контура ГВС входит теплообменник, датчик протекания жидкости, а также трехходовый клапан. Основная функция возлагается на контролирующий датчик протекание жидкости. При открывании крана датчик протекания отправляет сигнал на управляющую плату. Управляющий блок посылает сигнал на трехходовый клапан. Он перекрывает поступление воды в систему отопления и перенаправляет жидкость на теплообменник ГВС. Нагретая в основном контуре вода движется по кругу во вторичном контуре, обеспечивая нагрев ГВС.

Устройство байпаса

байпас

Данное устройство соединяет части труб. В нем располагается перепускной клапан. В случае повышения давления выше нормы через этот клапан вода может перенаправляться из одного трубопровода в другой. За счет применения клапана можно избежать гидравлических ударов в момент включения, ввести ограничение на скорость течения жидкости в системе отопления.

Устройство расширительного бачка

бачок

Жидкость при повышении температуры в отопительной системе претерпевает расширение. Это приводит к повышению давления. Для компенсации увеличения давления предусмотрен расширительный бачок. Такие бачки различаются формой и габаритами.

В состав расширительного блока входят следующие элементы:

  • мембрана;
  • объем для воды отопительной системы;
  • пространство, заполненное азотом.

 Принцип работы

Расширительный бак таким образом представляет собой резервуар, разделенный на две части с помощью мембраны. При возрастании давления происходит растяжение мембраны. Объем с газом уменьшается в размерах, а отсек для воды увеличивается, и туда поступают излишки теплоносителя. При понижении температуры теплоносителя действия происходят в обратном направлении.

Расширительные бачки должны быть рассчитаны на размещение до 10% теплоносителя.

Управляющая плата

плата

При любом устройстве газового котла существует блок управления. С помощью системы управления устанавливаются режимы работы котла, проводится контроль и анализ поступающей с датчиков информации. Все режимы фиксируются при изготовлении управляющей платы на заводе. Самостоятельная регулировка не предусмотрена. При желании пользователь может только подключить наружный температурный датчик снаружи. В отсутствии датчика управляющий блок производит операции по включению и выключению котла основываясь на температуре внутри системы.

При подключении наружного датчика блок управления будет определять температуру включения и выключения нагревания исходя из показаний датчика. На плате есть определенная перемычка, которую надо убрать и подключить провода. Простейшие наружные мембранные датчики, для которых фиксируются предельные значения температуры в помещении. Электронные датчики позволяют, кроме указания температуры, определяют время запуска и отключения котла. Это позволяет экономить энергию. Например, включать котел только перед возвращением с работы в дом.

 Автоматика безопасности

схемабезопасность

В устройстве газового котла предусмотрены сенсорные датчики, которые контролируют следующие неполадки:

  • перегрев;
  • затухание огня в горелке;
  • недостаточная тяга.

При возникновении одной из перечисленных проблем с сенсора поступает сигнал на блок управления, и агрегат отключается.

Датчики

В конструкции котла предусмотрено много датчиков и устройств, контролирующих работу котла и обеспечивающих функционирование в автоматическом режиме.

Основными датчиками являются:

  • измеритель газового давления;
  • прибор, контролирующий существование огня;
  • прибор, измеряющий тягу использованного газа;
  • прибор, измеряющий температуру жидкости в главном контуре;
  • аварийное устройство по контролю за температурой жидкости в основном контуре;
  • прибор, измеряющий давление в системе обогрева;
  • предохранительный клапан, размещенный в системе обогрева;
  • измеритель протекания ГВС.

Функционирование циркуляционного насоса

насос

Мощность циркуляционного насоса должна соответствовать мощности газового котла. Циркуляционному насосу должно хватать мощности, чтобы прогонять теплоноситель по трубам. Нужно следить, чтобы трубы были изготовлены из качественного пластика или стали.

Предназначение газового клапана

Поступление газа в горелку регулируется с помощью газового клапана. Он позволяет менять объем потребляемого топлива. Таким образом можно экономить топливо, снижая его потребление при повышении температуры. Наличие газового клапана обеспечивает безопасное использование котла при переходе на автоматическое управление.

Назначение трехходового клапана

Распределение горячей воды по двум адресам (в систему обогрева и для ГВС) осуществляется с помощью трехходового клапана. Нагревая воду с помощью котлов, удается оптимальным образом использовать потенциал системы.

Деятельность двухконтурного котла

Конструкция с двумя контурами позволяет обеспечивать отопление и горячую воду. Кроме основного контура, отвечающего за отопление, в котле присутствует второй контур меньшего размера. Открывание крана вызывает поступление сигнала на трехходовый клапан. Он перекрывает отопительный контур и направляет теплоноситель по второму контуру. Здесь через обменник происходит нагревание воды. Через небольшое время в кране появляется горячая вода.

Разновидности котлов

Существует много разновидностей котлов, применяющихся в различных условиях. По месту установки котлы подразделяются:

  • Настенные устройства. Такие котлы обладают малой массой и приспособлены для помещений ограниченной площади. Принцип работы настенного газового котла не отличается от напольного, но с помощью такой установки удается сэкономить пространство.
  • Напольные устройства. Такие котлы требуют много места для установки. Они могут использоваться для обогревания и обеспечения снабжения горячей воды.

Также котлы делятся на:

  • Одноконтурные котлы. Такие устройства оптимально подходят для обогрева помещения.
  • Двухконтурные котлы. Устройства оснащены двум радиаторами. В результате они позволяют обогревать помещение и обеспечивать нужное количество горячей воды.

По механизму нагревания воды можно выделить:

  • Конвекционные устройства. В котлах вода нагревается от тепла, образовавшегося в процессе сгорания газа.
  • Конденсационные устройства. Кроме обычного механизма нагрева жидкости используется водяной пар. Для этого установлен дополнительный теплообменник, в котором конденсируется пар.

Также котлы различаются по устройству газовой горелки. Пламя в горелке может образовываться за счет изменения формы пьезоэлемента и возникновения искры. Такой розжиг может производиться при отсутствии электричества. К недостаткам можно отнести более высокий расход топлива и ручной запуск. При электронной системе розжига искра возникает из-за работы трансформатора, сигнал на который подается из блока управления. Горелки различаются, но степени автоматизации. Существуют горелки, в которых предусмотрена плавная регулировка пламени. Также существуют горелки без возможности регулировки.

Этапы монтажа

Монтаж газового котла осуществляет с соблюдением правил безопасности. При отделке стен используются только негорючие материалы. Для контроля за состоянием воздуха должны быть установлены газовые счетчики. Производить установку должны специалисты. Можно выделить следующие этапы работ:

  • предварительная подготовка для установки агрегата с учетом норм и требований;
  • обеспечение вентиляции;
  • размещение кронштейнов и другого крепежа;
  • установка газового котла;
  • подключение отопительной системы;
  • присоединение водопровода;
  • подключение газового котла к подаче газа;
  • подведение электрической проводки, подключение автоматики;
  • организация трубопровода;
  • проведение контрольного запуска котла.

Особенности монтажа напольного газового котла

При монтаже котла надо руководствоваться следующими правилами:

  • установку напольного котла нужно проводить в отдельном помещении с площадью свыше 4 квадратных метров;
  • потолки в помещении должны быть выше 2,5 м;
  • в помещении должно присутствовать открывающееся окно;
  • дверь в котельную должна быть шире 80 см.

Принцип работы газовой котельной с напольным газовым котлом

Устройство напольного газового котла предусматривает открытую камеру сгорания. Такая конструкция подразумевает построение дымохода, который функционирует на естественной тяге. В этом случае необходимо организовать приточную вентиляцию.

Чистка котла своими руками

Газовый котел нуждается в чистке в следующих случаях:

  • при снижении температуры в помещении при неизменных условиях работы газового котла;
  • при увеличении расхода электричества и газа;
  • возникновение в помещение запаха угарного газа.

Такие изменения происходят из-за засорения газового котла. В первую очередь необходимо чистить следующие узлы газового котла:

  • Газовый фильтр. Необходимо регулярно очищать его от засорений, чтобы поддерживать чистоту поступающего газа.
  • Теплообменник. При загрязнении теплообменника грязью снижается эффективность его работы. Чистку можно провести металлическими щетками или скребками.
  • Запальник. На необходимость чистки указывает изменение цвета пламени (изменение с голубоватого на желтоватый). Нужно снять запальник и прочистить металлической щеткой.
  • Газовая горелка. Следует снять горелку и выкрутить форсунку. Форсунку на аккуратно очистить ершиком, а горелку с помощью металлической щетки.
  • Дымоход. Со временем в дымоходе скапливается сажа, которая снижает тягу. Поэтому необходимо чистить дымоход.
  • Топка. Здесь также накапливается сажа, которую надо своевременно чистить.

Рекомендации

Рекомендуется придерживаться следующих правил:

  • Нужно изолировать поверхность от воздействия котла с использованием негорючих материалов. Для настенных котлов достаточно покрыть стену плиткой (можно устанавливать на штукатурку). На деревянные поверхности нельзя вешать котел. При монтаже котлов на паркетном полу следует уложить металлический лист, который по габаритам превосходит размер котла.
  • Построенный дымоход не должен содержать свыше трех прямолинейных отрезков.
  • Отходы горения должны удаляться через дымоход.
  • При выборе мощности газового котла надо исходить из следующих приблизительных оценок (один киловатт мощности на каждые 10 квадратных метров площади).

 

 

 

 

 

 

 

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Комментарии : 1
  1. StudyDocx

    Спасибо. Всё понятно.

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: