Принцип работы конвекционного газового котла. Конвекционный газовый котел что это значит.

Он может обогревать помещения площадью до 350 м². С помощью датчика потока он практически мгновенно доводит температуру до желаемого уровня. Особенности котла:

Что такое газовый конвекционный котел

Газовые котлы становятся все более популярными. Их выгодно эксплуатировать, а при использовании сжиженного газа они обходятся дешевле, чем стоимость электроэнергии. Конвекционный газовый котел — самый распространенный тип отопительного прибора. Из широкого ассортимента моделей легко выбрать подходящую.

Что такое конвекционный котел?

Этот котел часто используется для отопления частных помещений площадью более 300 квадратных метров. Он характеризуется простым принципом работы. После подачи газа в горелку зажигается пламя. Пламя нагревает теплообменник и находящуюся в нем воду. Продукты сгорания удаляются через встроенный дымоход. Таким образом, КПД агрегатов составляет 90 % и более.

Существует 2 типа конвекционных газовых котлов:

• Одноконтурный — предназначен лишь для подогрева помещения.
• Двухконтурный — снабжает дом отоплением и горячей водой.

Как устроен котел и как он работает.

Отопительные приборы могут быть оснащены открытой или закрытой камерой сгорания. Устройство с открытой камерой сгорания забирает воздух для горения непосредственно из помещения для продолжения процесса горения. Дымовые газы отводятся через дымоход.

Если котел имеет закрытую камеру, требуется коаксиальный дымоход. В этом случае одна труба находится внутри другой — первая подает поток воздуха для горения, вторая отводит продукты сгорания.

Особенности конвекционного отопления

Внутри прибора находится горелка и теплообменник. При зажигании газ в системе начинает поступать. Зажигается искра, которая сразу же запускает горелку. Теплообменник нагревается от огня. Через него циркулирует вода. Когда вода достигает максимально допустимой температуры, автоматическая система немедленно реагирует и останавливает процесс нагрева.

Как только теплоноситель остынет, активируется термопара. При открытии топливного крана процесс нагрева продолжается. Специальный насос обеспечивает циркуляцию воды в системе и не дает ей замерзнуть при понижении температуры. Его скорость легко регулируется.

Продукты сгорания отводятся через дымоход, который изготовлен из термостойких материалов.

Конвекционный котел имеет свои преимущества:

• Обширный ассортимент. Благодаря многообразию конструкций можно выбрать оптимально подходящий вариант и для маленькой квартиры, и для огромного дома.
• Гибкая система цен — возможность выбора котла на любой бюджет.
• Есть настенные и напольные типы оборудования.
• Длительный срок эксплуатации. Обеспечивается благодаря чугунному радиатору.
• Безопасное функционирование — наличие автоматических датчиков.
• Минимальный риск развития коррозии. Оседающий на стенках конденсат легко выходит через трубу дымоотвода.
• Наличие защиты от промерзания. С помощью наружного термостата автоматика регулирует температуру нагревания.
• Легкость обращения и простота конструкции.

Повышенная чувствительность к качеству воды. В этом случае может помочь установка фильтра. Это предотвращает накопление солей, и отопление продолжает функционировать должным образом.

Что мы делаем?

• Выезжаем по адресу
• Осуществляем диагностику
• Ремонтируем на месте
• Проводим сервисное обслуживание
• Выполняем монтаж или замену
• Даем справки и консультации

• Выезжаем
• Осматриваем оборудование
• Констатируем неисправность
• Находим причину
• Устраняем неисправность
• Даем гарантию на работы и запчасти

Что такое конвекционный котел?

Этот тип прибора часто используется для дома на одну семью площадью более 300 м². Принцип работы прост: газ поступает в горелку, пламя зажигается и нагревает теплообменник с водой. Продукты сгорания отводятся через подсоединенный дымоход. КПД прибора составляет более 90 %.

Газовый конвекционный котел выпускается в двух вариантах:

• одноконтурным — рассчитан только на нагрев теплоносителя для отопления дома;
• двухконтурным — обеспечивает жилище отоплением и горячим водоснабжением (ГВС).

Монтаж может осуществляться двумя способами:

• Напольным — такие агрегаты требуют отдельного помещения либо большой площади; для их монтажа предусматривается прочный фундамент.

• Настенным — такие модели компактны, могут размещаться в любом нежилом помещении квартиры.

Принцип работы и устройство

Отопительные приборы выпускаются с открытой и закрытой камерами сгорания. Котел с открытой камерой сгорания забирает воздух для горения из помещения и выводит газ через дымоход. Прибор с закрытой камерой сгорания имеет коаксиальный дымоход. Это конструкция «труба в трубе», где по одной трубе подается воздух для поддержания пламени, а по другой — продукты сгорания выводятся наружу.

Как работает конвекционное отопление? Внутри устройства находится теплообменник и горелка с модуляцией пламени. При автоматическом или пьезорозжиге газ поступает в систему, возникает искра, и горелка зажигается. Пламя нагревает теплообменник, через который проходит теплоноситель. Как только теплоноситель достигает заданной температуры, срабатывает автоматика и нагрев прекращается. Когда теплоноситель остывает, термопара открывает топливный клапан и нагрев возобновляется.

Циркуляционный насос используется для нагнетания жидкости в систему, чтобы она не замерзала при понижении температуры. Скорость насоса можно регулировать.

Продукты сгорания выводятся наружу через дымоход. Дымоход устанавливается в соответствии с правилами, при этом используются только материалы, устойчивые к агрессивным средам и высоким температурам.

Ниже приведена схема основных компонентов агрегата:

Преимущества конвекционного котла:

• Широкий ассортимент конструкций и моделей позволяет подобрать котел для большого по площади частного дома либо маленькой квартиры.
• Категории цен различны, каждый может выбрать подходящий по стоимости агрегат.
• Настенный и напольный типы установки.
• Радиатор выполнен из чугуна, поэтому рассчитан на длительный срок службы.
• Автоматические датчики и сенсоры обеспечивают безопасную работу.
• Оседая на стенах, конденсат способствует возникновению коррозии. Но в данных моделях большее его количество выводится в трубу дымоотвода. Низкий остаточный осадок конденсата сводит к минимуму риск порчи металла.
• Наружный термостат автоматически подстраивает температуру нагрева контура.
• Защита от обмерзания.
• Простая конструкция и эксплуатация.

Специалисты отмечают несколько недостатков конвекционных котлов, но их можно оспорить:

• Двухконтурные аппараты чувствительны к качеству воды. С одной стороны, это неудобство. С другой — если вы изначально установите фильтры, то в последующем избежите образования накипи, нарушения нагрева и сгорания теплообменника.
• Устройства с закрытой камерой сгорания энергозависимы. Действительно, турбированные модели требуют подключения к сети, так как вентилятор для отвода дыма работает от электричества. Если для вас эта проблема актуальна, выбирайте котлы с открытой камерой.

Котлы конвекторного типа

Конвекционный газовый котел — это отопительный прибор, похожий на электрокамин: Он не требует подключения к системе отопительных труб. Однако его конструкция аналогична конструкции котла: внутри находится горелка, закрытая камера сгорания и дымоход. Дым выводится через специальную трубу.

Рекомендуется устанавливать агрегат в нижней части помещения. Более холодный воздух проходит через конвекционную часть, нагревается и поднимается вверх.

Этот агрегат оснащен вентилятором и быстро и эффективно распределяет теплый воздух в квартире. Нагревательный блок устанавливается стационарно. Затем делается отверстие для дымохода. Вы можете выполнить монтаж самостоятельно.

Что лучше: газовый котел или радиатор? Котел, несомненно, является лучшим выбором для отопления дома. Он быстрее и неравномернее нагревает воздух, а при выключении котла температура быстро падает. Поэтому такие агрегаты предпочтительно устанавливать на складах и в промышленных зданиях.

Конвекционное устройство

Это кондиционер, который востребован в частных домах, где нет подключения к центральному отоплению.

Конвекция (от слова convection) — относится к типу теплообмена, при котором теплые воздушные массы перемещаются вентилятором.

Компактная модель конвекционного газового котла

Конвекционный котел похож на электрический камин, с горелкой в камере сгорания. Воздух, поступающий в камеру, сжигает газ и удаляет отходы.

Мощному котлу требуется отдельное помещение

О принципе работы

Конвекционный газовый котел — это теплогенератор, который состоит из теплообменника и горелки и оснащен автоматической системой контроля горения и удаления дымовых газов. Камера сгорания может быть открытой или закрытой. Как только газ поступает в систему отопления, автоматически зажигается пилотная горелка, которая работает непрерывно.

Она зажигает основную горелку и доводит температуру теплоносителя до уровня, установленного термостатом. Затем основная горелка отключается автоматическим устройством. При снижении температуры срабатывает термопара, открывается клапан и подается газ. Процесс горения нагревает теплообменник внутри конвекционного нагревателя, от которого тепло отводится вентилятором, установленным внутри конструкции.

Эти процессы протекают в агрегате циклически. Степень нагрева быстро уменьшается с увеличением расстояния от конвекционной печи. Этот агрегат не способен сохранять тепло в течение длительного времени после отключения. По этой причине такие котлы подходят для небольших помещений, гаражей или мастерских, которые не используются постоянно.

Сравнение между обычным и конденсационным котлом

Микропрерыватели пламени используются в газовых конвекционных котлах для бытового использования. С их помощью пламя разделяется на небольшие отдельные пламена в виде маленьких факелов. Такое пламя обеспечивает равномерный нагрев теплообменника с полным сгоранием газа и минимальным образованием сажи.

Конструкция конвективного газового котла

Закрытая камера конвекционного котла считается самой безопасной. Системный вентилятор нагнетает воздух в камеру сгорания, а дымовые газы отводятся под положительным давлением через коаксиальный дымоход. Это означает, что продукты сгорания не могут попасть в помещение с котлом. Если мощность котла не превышает 30 кВт, дымоход можно проложить через отверстие в стене. Для системы с большой мощностью котла требуется вертикальный дымоход на крыше.

Разновидности конвекционных котлов

Газовые конденсационные котлы делятся на две категории:

• Одноконтурные. Они предназначены только для обогрева помещения. При желании к нему можно подключить внешний бойлер для обеспечения горячей водой.
• Двухконтурные. Кроме основной функции – обогрева, одновременно нагревают воду для нужд жильцов. В данном случае подключается емкостный термобак. На летний период отопление отключается, котел используется только в качестве водонагревателя. Двухконтурные конвекционные котлы отопительной системы требуют жестких ограничений по качеству воды. Они энергозависимы от источников питания. При прекращении подачи электричества котел перестает функционировать. Некоторые модели можно подключить к солнечным батареям для питания. Таким агрегатом является Bosch gaz 3000 w от немецких производителей.

• С пьезорозжигом , запускаемые механически вручную.
• Электронным розжигом , которые запускаются зарядом искры, регулируемые автоматически.

• Напольные модели устанавливаются на полу или на специальной платформе — подставке. Такие типы часто используются в промышленных предприятиях, так как обладают значительной мощностью.
• Настенные конвекционные котлы размещаются на стене, фиксируются с помощью креплений, комплектуются системой обвязки.

Газовый котел можно рассматривать как элемент дизайна помещения.

Отличия конденсационных газовых котлов от конвекционных

Газовые конденсационные котлы отличаются от конвекционных только более сложным принципом аккумулирования тепла.

Конденсационные модели имеют такую же конструкцию, но с дополнительным теплообменником. После сгорания продукты сгорания проходят более длинный путь отвода, во время которого они охлаждаются до точки росы. Образуется конденсат, который оседает в дополнительном теплообменнике и возвращает ему (а значит, и циркулирующему теплоносителю) ранее неиспользованную тепловую энергию. Отсюда и соответствующее название — конденсационные теплообменники, которые аккумулируют тепло отработанного конденсата.

Таким образом, температура выхлопных газов почти не отличается от температуры атмосферы (обычно 25-40 °C по сравнению с 60-90 °C для конвективных моделей). КПД конденсационных моделей обычно составляет 103-115%, что означает, что они используют в среднем на 15-25% меньше газа. Если пересчитать показатели конвекционных и конденсационных котлов по теплотворной способности (включая теплоту конденсации водяного пара), то КПД обычных газовых котлов находится в диапазоне 80-85 %, а КПД конденсационных котлов — 92-98 %, что является значительным преимуществом.

Все отличия, критерии выбора и эксплуатационные характеристики газовых конденсационных котлов

Дымовые газы конденсационных моделей более экологичны, а конденсат больше не образуется на оголовке дымохода, поскольку разница температур между дымовыми газами и атмосферой ниже. Все модели имеют исключительно закрытую камеру сгорания и коаксиальный дымоход, что означает меньшую занимаемую площадь и упрощенный монтаж. Но стоимость конденсационных котлов в 2-3 раза выше, самые экономичные модели, такие как BAXI Duo-tec Compact или Protherm Lynx MKV стоят от 50 тысяч рублей.

Есть еще один существенный недостаток — необходимость отвода конденсата. Как упоминалось ранее, это не просто нейтральная жидкость, а сильная кислота, которую необходимо правильно сливать. Кислоту нельзя сливать прямо в канализацию, перед сливом ее необходимо разбавить до соотношения 10:1, а лучше 25:1.

Конденсат также должен быть нейтрализован при сливе в септик, для этого используется локальное очистное сооружение — пластиковый бак с нейтрализующим наполнителем. По отзывам владельцев, котел мощностью 18-24 кВт производит 25-40 литров конденсата в сутки.

Что в итоге лучше: конвекционный или конденсационный котел

К сожалению, решение не однозначно: с одной стороны, экономия при использовании конденсационных котлов кажется значительной. С другой — высокая цена, необходимость утилизации конденсата и специфические требования к системе отопления и условиям эксплуатации. Факт, что в Европе срок окупаемости конденсационных моделей составляет около 4-6 лет, а в отечественных условиях это не совсем так по разным причинам:

1. Наивысший КПД таких котлов достигается при низкотемпературном режиме отопления, когда используются теплые полы, радиаторы с увеличенным количеством секций, а температура теплоносителя не превышает 50°C.
2. Стоимость газа в России достаточно низкая в сравнении с европейскими странами, что лишь оттягивает окупаемость высокой изначальной цены.
3. Появляются дополнительные эксплуатационные расходы, связанные с утилизацией конденсата (организация отвода, покупка нейтрализующего наполнителя или разбавка водой).

Как выбрать комнатный термостат и экономить до 30% на отоплении каждый месяц.

Если предположить, что котел используется в низкотемпературной системе отопления, и пренебречь затратами на отвод конденсата, то можно рассчитать потенциальную экономию.

Предположим средний кирпичный дом площадью 120 м2 в Московской области в 2 кирпича с высотой потолков 2,7 м, теплопотери которого составляют 12 кВт (по правилу 1 кВт на 10 м2 ). Это означает 288 кВт в день, которые должен восполнить котел. Теплотворная способность природного газа составляет 9,3-10 кВт на м³. Из этого следует, что для 1 кВт тепловой мощности газового котла необходимо около 0,1-0,108 м³ газа. Имейте в виду:

1. При отоплении конвекционным котлом с КПД 92% – 288(кВт) * 0,1(м 3 ) * 1,08(92% КПД) = 31,1 м 3 /сутки природного газа. В стоимостном выражении – 31,1(м 3 ) * 5,7(руб/м 3 , тариф в МО с 1 июля 2019 года, актуальный и в 2020) = 177,27 руб/сутки.
2. При отоплении конденсационным котлом с КПД 109% – 288(кВт) * 0,1(м 3 ) * 0,91(109% КПД) = 26,2 м 3 /сутки природного газа. В стоимостном выражении – 26,2(м 3 ) * 5,7(руб/м 3 ) = 149,3 руб/сутки.

Срок окупаемости зависит от стоимости модели, ее установки и условий эксплуатации. Однако на практике в бытовых условиях он составляет не менее 6 лет, а в некоторых случаях — более 10 лет.

По нашему мнению, в настоящее время приобретение конденсационных котлов оправдано только в том случае, если они используются в низкотемпературной системе отопления. Однако в будущем, по мере роста цен на природный газ и снижения стоимости конденсационных котлов, покупка конденсационного котла будет все более оправданной и в бытовом секторе.

Сравнительная таблица характеристик и цен

Производитель и модель	Мощность, кВт	КПД, %	Max расход газа, м 3 /час	Цена, руб.
Конвекционные
Siberia 17	17,4	90	1,76	23 500
BAXI ECO Four 1.14 F	14	92,5	1,6	34 500
Viessmann Vitopend 100-W A1HB001	24	91	2,77	39 000
Buderus Logamax U072-18	18	92	2,1	28 000
Конденсационные
Rinnai RB-277CMF	29,7	104,6	1,84	76 000
BAXI Duo-tec Compact 1.24	24	105,7	2,61	53 000
iessmann Vitodens 100-W B1KC033	35	109	3,86	119 000

Достоинства и недостатки

К преимуществам конденсационных котлов относятся:

1. Использование самого привлекательного энергоносителя: природный газ стоит дешево, не нужно заниматься доставкой и складированием.
2. Работа без участия человека. Достаточно запустить прибор в начале сезона, весь дальнейший процесс полностью автоматизирован.
3. Отсутствие тепловой инерционности: производительность меняется практически мгновенно.
4. Возможность работы без электроснабжения (энергонезависимость).
5. Чистый выхлоп. Как следствие, отсутствует необходимость обслуживать дымовую трубу: теплообменник мало страдает в случае образования на нем конденсата.

1. Зависимость от сети газоснабжения.
2. Необходимость в получении разрешения на установку прибора и разработке проекта.
3. Потребность в дымоходе.
4. Взрывоопасность.
5. Риск отравления жильцов природным газом.

Превосходство этих котлов по сравнению с другими видами выработки тепла говорит о том, что их преимущества значительно перевешивают недостатки.

Виды конвекционных газовых котлов

Камеры сгорания в этих агрегатах могут быть:

В первом случае воздух забирается из помещения, а дым выводится естественной тягой.

Преимущества этих котлов заключаются в следующем:

• низкая стоимость, обусловленная простотой конструкции;
• возможность энергонезависимого исполнения.

• нужен постоянный приток в помещение свежего воздуха для поддержания микроклимата;
• жесткие требования к дымоходу: вертикальный, высотой не менее 5 м, сечение соответствует мощности;
• опасность отравления жильцов природным или угарным газом;
• пожароопасность.

Закрытая камера сгорания отличается тем, что она полностью изолирована изнутри котельной. Воздух подается снаружи с помощью вентилятора, дым также выводится наружу. Для этого используется коаксиальный дымоход. Продукты сгорания отводятся через внутренний дымоход, а воздух извне поступает через щель между стенами.

• отсутствие особых требований к вентиляции помещения;
• безопасность: пожар и отравление не грозят;
• повышенный КПД: вместо атмосферной используется более экономичная наддувная горелка;
• простота монтажа: благодаря принудительному отводу дыма коаксиальные конструкции прокладываются по любой траектории, можно полностью горизонтально.

• высокая стоимость;
• меньшая надежность, обусловленная сложностью конструкции;
• энергозависимость.

Если нет бесперебойной подачи электроэнергии и нет экономических ограничений, предпочтительнее теплогенератор с закрытой камерой сгорания.

По режиму работы газовые котлы делятся на следующие типы:

Первый работает только на систему отопления, второй также обеспечивает горячее водоснабжение. В этом случае двухконтурный котел не может работать в двух направлениях одновременно. Если датчик потока во второй трубе обнаруживает движение жидкости (на кухне или в ванной при включении крана), трехходовой клапан направляет туда теплоноситель. Вывод: при высокой потребности в кипятке такое устройство не подходит, так как оно не способно поддерживать систему отопления на необходимом градусе.

Двухконтурные котлы оснащены теплообменниками:

• раздельные;
• совмещенные (битермические).

Второй тип состоит из коаксиальных элементов: Внутренний канал соединен с водопроводом, а теплоноситель протекает в пространстве между стенками.

Котел имеет следующие преимущества: — Котел имеет большое количество радиаторов, пригодных для выработки тепла:

• упрощается конструкция за счет устранения 3-ходового клапана;
• уменьшаются размеры.

Однако трубы в такой конструкции имеют небольшое сечение, поэтому изделие быстро заполняется солями. В этом случае необходимо заменить теплообменники двух контуров, так как они составляют один блок. Это дорого, поэтому, если жесткость воды высокая, лучше приобрести отдельный бойлер.

Многие агрегаты работают как водонагреватели мгновенного действия. Мощность менее 20 кВт недостаточна для обеспечения высокого уровня горячего водоснабжения. В этом случае целесообразно приобрести модель со встроенным бойлером.

Теплообменники для нагревателей изготавливаются из таких материалов:

Разница между конвекционным и конденсационным котлами

На выходе из камеры сгорания дымовые газы все еще имеют относительно большой запас тепла. Конденсационный котел предназначен для поглощения значительной его части. В то же время дымовые газы значительно охлаждаются. Влага образуется в специальной камере

Характеристики отопительной системы нового поколения:

1. КПД составляет 98-99%. По отечественным нормам – 110-130%.
2. Возможна работа только с низкотемпературными системами («теплый пол» и т.п.).
3. Скопившуюся за счет конденсации паров жидкость запрещается сбрасывать в общую автономную канализацию, т.е. в условиях загородного участка она утилизируется отдельно либо сначала нейтрализуется щелочью. В противном случае бактерии в септике погибнут. В централизованную канализацию отведение разрешено.

То, что КПД превышает 100 % по отечественным правилам, объясняется следующей причиной: в СССР максимальным считался не абсолютный запас тепловой энергии в топливе, а та ее часть, которая тогда считалась теоретически ассимилируемой. Конденсационные котлы превышают этот предел, поэтому их КПД превышает сотню. Частью развития этой технологии является появление новых видов нержавеющей стали, устойчивой к конденсату. Последняя представляет собой кислотный раствор, но менее коррозийный, чем его твердотопливные аналоги.

Конденсационные котлы намного дороже конвекционных. Однако, благодаря высокой эффективности, они имеют короткий срок окупаемости.