Газовий котел для опалення і гарячого водопостачання: класифікація та поради щодо вибору

Осмислено застосовувати газові котли для опалення і гарячого водопостачання? Якими вони бувають? За якими критеріями варто вибирати собі такий пристрій? Чи можна змонтувати його своїми руками? Відповіді на ці та інші питання ми постараємося дати в статті.

Пристрій, що забезпечує будинок теплом і гарячою водою, цілком може розміститься на кухні.

Експлуатаційні витрати

Давайте порівняємо ці пристрої з альтернативними варіантами з точки зору витрат на опалення і приготування гарячої води. Наскільки вони економічні?

Теперішній час

Власне, не секрет: в наш час газове опалення – найбільш дешеве. Воно ж є, зрозуміло, і найбільш економічним джерелом тепла для приготування гарячої води. Наведемо таблицю вартості однієї кіловат-години тепла, витягнутого з різних джерел.

Зрозуміло, мова йде про магістральному природному газі. Що поставляється в балонах скраплений мало відрізняється за витратами від електричного опалення.

Нюанс: у таблиці наведені дані для України, в якій витрати на електрику оцінені за нічним тарифом. При цілодобовому опаленні електроенергія і в Росії, і в Україні виявиться найдорожчим джерелом тепла.

перспективи

Згадаймо, однак: система опалення проектується не на один рік. Давайте оцінимо найближчі перспективи.

А ось на такі одно-два десятиліття можна очікувати кардинальної зміни балансу цін. Ні, автор – НЕ аналітик і не фінансист; але простий здоровий глузд допоможе зробити очевидні висновки з таких передумов:

Розвідані запаси газу обмежені і при поточному зростанні споживання будуть повністю вичерпані до 2050 року. Так, є перспективи розробки шельфових родовищ; але підводний видобуток обійдеться куди дорожче. У будь-якому випадку обмежена пропозиція при постійному збільшенні попиту породить неминуче зростання цін по експоненті.
Енергетика розвинених країн поступово переходить на поновлювані джерела електроенергії: геотермальне тепло, сонячну енергію та вітроелектростанції. Навіть якщо відволіктися від перспектив прориву в енергетиці на кшталт промислового використання термоядерного синтезу, очевидно, що вартість електроенергії буде зростати повільніше, ніж ціна кубометра газу.
Вартість газу для населення в Росії, Україні та Казахстані в 6-10 разів нижче європейської. А ми рухаємося до вільного ринку з неминучим нівелюванням розцінок за загальним рівнем.

Висновок: найбільш перспективне використання для опалення електроенергії. Зрозуміло, що не примітивних котлів прямого нагріву, а теплових насосів різних типів. Конкретна схема роботи підбирається для ваших кліматичних умов.

Тенденція простежувалася ще до масового переходу на сонячні і вітрові електростанції. Зараз вона більш виражена.

Класифікація газових котлів

Повернемося, однак, до теперішнього моменту. Отже, ви все-таки зупинили свій вибір на магістральному газі. За якими критеріями варто вибирати котел?

Розміщення

Стаціонарні котли в більшості випадків характеризуються великою (до декількох мегават) тепловою потужністю. У побуті застосовуються порівняно рідко. Можуть мати масу в кілька тонн і в цьому випадку вимагають установки на власний фундамент.
У настінному виконанні випускається велика частина побутових пристроїв потужністю до 100 кіловат, чого з запасом вистачить для опалення будинку розумної площі. Компактність дозволяє розмістити опалювальну установку навіть на невеликій кухні.
У підлогових котлах застосовуються як сталеві, так і чавунні теплообмінники. Чавун володіє значним у порівнянні зі сталлю терміном служби, проте крихкий і менш стійкий до високих температур.
Для настінних побутових котлів теплообмінники виготовляються зі сталі або міді.Теплопровідність міді дозволяє зробити вузол більш компактним, що дуже приємним чином впливає на габарити пристрою в цілому; але мідь змушує в ще більшому ступені, ніж чавун, знижувати температуру полум'я.

матеріал теплообмінника

функціональність

двоконтурні

Цей тип опалювальних пристроїв оснащений вбудованим проточним теплообмінником для потреб ГВП. Теплообмінник може бути одного з двох видів:

роздільний пластинчастий трохи дорожче, однак простіше в обслуговуванні. Зокрема, легше очищається від накипу.
коаксіальний (Труба в трубі) бітермічний теплообмінник використовує для нагріву ГВП воду з контуру опалення. Накип відкладається у внутрішній трубці; для її видалення доводиться зупиняти котел повністю, в той час як пристрої з пластинчастим роздільним теплообмінником можуть під час обслуговування вузла ГВС продовжувати опалювати будинок.

одноконтурні

Ці конструкції влаштовані дещо простіше: вони призначені тільки для опалення. Не варто думати, що для приготування гарячої води такий котел непридатний. Бойлер непрямого нагріву підключається до будь-якого пристрою цього типу і прекрасно працює.

Бойлер непрямого нагріву можна підключити до будь-якого котла.

Який котел варто вибрати? На стороні двоконтурних пристроїв велика компактність в порівнянні з комбінацією одноконтурного обігрівача і досить-таки габаритного бойлера. Різницю в ціні покупка бойлера нівелює, так що економічна сторона не є критерієм. Скажімо так: справа смаку.

Однак: накопичувальний бойлер дає більш стабільну температуру гарячої води в порівнянні з проточним нагрівачем. У другому випадку відрегулювати змішувач так, щоб температура води була комфортною – вічна проблема.

Природна тяга (з так званої атмосферним пальником) має на увазі, що повітря для підтримки процесу горіння відбирається безпосередньо в приміщенні, в якому котел встановлений. Відпрацьовані гази відводяться в вентканал або в димохід.

Зрозуміло, така схема роботи має на увазі особливі вимоги до житлового приміщення, в якому розташований пристрій:

Висота не менше 2,5 м;
Обсяг не менше 15 м3 плюс 0,2 м3 на кожен кіловат теплової потужності пристрою;
Вентиляція повинна дозволяти оновити весь повітря в приміщенні тричі на годину.
Вікно повинне бути з кватиркою, двері – з зазором в нижній частині.
Примусова тяга означає подачу повітря ззовні вентилятором і відведення продуктів згоряння безпосередньо на вулицю. Для цього використовується коасіальний повітропровід. Відведення гарячих газів по сердечнику дозволяє остудити їх до безпечної температури, а заодно і підігріти вуличне повітря.

За сердечника відводяться гарячі продукти згоряння. Зовнішня оболонка служить для забору повітря.

П'єзорозпал має на увазі, що включення відбувається тільки вручну. Для підтримки горіння при просте використовується запальний пальник. Наявність полум'я контролюється найпростішим пристроєм контролю – термопарою, яка при згаслої пілотної пальнику перекриває подачу газу.

Схема розпалювання робить опалення енергонезалежною, але менш економічним: на підтримку роботи запальника йде до 20 відсотків газу.

Електроживлення зробить котел куди економічніше (запальник не горить цілодобово), а управління ним – куди більш зручним. Можлива робота по таймеру, розпал і прогрів будинку по СМС, регулювання потужності по виносного цифрового термостата і програмування температурного режиму.

На жаль – схема енергозалежна, що робить її непридатною в заміських будинках без електрики.

Порада: проблему рідкісних і нетривалих відключень електрики вирішить ДБЖ.

Пристрій на фото забезпечено виносною панеллю керування з електронним термометром.

Використання теплоти згорання

Щоб зрозуміти різницю між конденсаційними і традиційними котлами, необхідно роз'яснити поняття теплоти згорання палива.

Якщо спалити певний обсяг газу і повністю утилізувати всі виділилося тепло, ми отримаємо ККД, що дорівнює 100 відсоткам. Отримана кількість теплової енергії буде нижчою теплотою згоряння.

Однак продукти згоряння природного газу містять багато водяної пари. При перетворенні в пар вода відбирає тепло біля поверхні, з якої випаровується. Саме з цим фактом пов'язаний механізм потовиділення. А ось при конденсації води з пара на холодній поверхні та, навпаки, нагрівається.

Конденсаційний котел – це пристрій, в якому продукти згорання газу проходять через холодний теплообмінник. Вода конденсується на ньому; теплообмінник нагрівається і передає тепло опалювальній системі. Таким чином використовується вища теплота згоряння.

Принципова схема роботи конденсаційного котла. Основна його проблема – термін служби теплообмінника-конденсатора. Відпрацьовані гази газу містять, на жаль, не тільки воду і вуглекислоту: вони досить агресивні.

Конденсаційні котли забезпечують ККД, що досягає 109 відсотків, що дає відчутну економію газу. Зворотний бік їх використання – жорсткі вимоги до температури обратки. Для ефективної конденсації на вторинному теплообміннику вода із системи опалення повинна повертатися з температурою не вище 40 градусів.

Цю технічну проблему допоможе вирішити проста інструкція: розводка опалення від газового котла включає два послідовно підключених контуру – радіаторне опалення та опалення теплими підлогами.

Радіатори і тепла підлога можуть використовуватися одночасно. Послідовне підключення двох контурів дасть ефективний обігрів будинку і оптимальну для конденсаційного котла температуру зворотного трубопроводу.

розрахунок потужності

Одна з найважливіших характеристик будь-якої опалювальної установки – її ефективна теплова потужність. Як вибрати газовий котел за цією ознакою?

Найпростіший спосіб розрахунку закладений в діючих на території Росії і України СНиП. За базове значення потужності береться 1 кіловат на кожні 10 квадратних метрів опалювальної площі.

Крім того, вводиться регіональний коефіцієнт:

Для південних регіонів (Краснодарський край, Крим) він береться рівним 0,7 – 0,9;
Для центральноєвропейських областей коефіцієнт дорівнює 1,2 – 1,3;
Далекий Схід, Чукотка і Якутія змусять помножити базове значення теплової потужності на 1,5 – 2.

Таким чином, для опалення будинку в Підмосков'ї при площі 100 м2 потрібно 12 кіловат. Все просто.

Однак такий спосіб розрахунку дає занадто великі похибки.

Опалення доводиться прогрівати не майдан, а об'єм приміщення. Який, ясна річ, при висоті стель 2,5 і 4 метри буде дуже різним.

Зверніть увагу: тепле повітря завжди збирається під стелею. Чим він вищий, тим більша різниця температур між верхом і низом приміщення.

Такий розподіл температур характерно для конвекторів та радіаторів. Тепла підлога розподіляє тепло в обсязі кімнати більш раціонально.

Двері і вікна по теплопровідності помітно відрізняються від суцільних стін.
Якщо в багатоквартирному будинку спільними з вулицею можуть бути лише одна або дві стіни, то в приватному будинку – всі стіни, підлогу і стелю контактують з навколишнім повітрям. Втрати тепла помітно збільшуються.

Саме тому більш точну картину потреби будинку в теплі дасть інший метод розрахунку:

За базове значення береться 40 ват тепла на кубічний метр приміщення. Таким чином, ми врахуємо висоту стель.
Кожне вікно додає до базового значення потреби в теплі 100 ват. Кожна спільна з вулицею двері – 200.
Регіональний коефіцієнт раніше в силі.
Приватний будинок з його збільшеними за рахунок стелі, підлоги і стін втратами тепла змусить нас помножити потреба в теплі на 1,5. Торцева або кутова квартира в багатоквартирному будинку – в 1,2 – 1,3 рази в залежності від товщини і матеріалу стін.

Скільки тепла зажадає горезвісний 100-метровий будинок в Підмосков'ї при висоті стель 2,8 метра, з п'ятьма вікнами і одними дверима?

Базове значення теплової потужності 100 * 2,8 * 40 = 11200 ват.
Вікна та двері збільшать потребу в теплі до 11200 + 5 * 100 + 200 = 11900.
Регіон змусить помножити отримане значення в 1,2 рази, а той факт, що мова йде про приватний будинок – в 1,5. 11900 * 1,2 * 1,5 = 21420 ват. Різниця з попереднім способом розрахунку є, чи не так?

На практиці ДУЖЕ велике значення має ступінь утеплення будинку. Для цегляної кладки і для сип-панелей втрати тепла через стіни можуть відрізнятися в 2-3 рази. Утеплений горище різко скоротить втрати тепла через дах, а найпростіша система рекуперації – через вентиляцію.

Зовнішнє утеплення стін пінопластом може вдвічі скоротити витрату палива.

Важливо: якщо розвести опалення від котла ви можете самостійно, то для підключення до газової магістралі доведеться викликати представника газової служби.

Виробники

Які виробники газових котлів опалення заслуговують на увагу?

Лідирує в негласному рейтингу виробників Німеччина. Котли Buderus, Wolf і Vaillant заслуговують найвищої оцінки у професіоналів. Сюди ж часто відносять шведські CTC.

Зрозуміло, що висока якість продукції означає аж ніяк не найскромніші ціни.

Другий ешелон – виробники з інших країн Західної Європи і ряд східноєвропейських брендів. Італійські Арістон, Ферролі і Беретта, чеські Дакон і Віадрус користуються стабільним попитом. У цю ж групу можна віднести південнокорейські Кітура.

Нарешті, вибір найбільш економного покупця – російська продукція і газові котли опалення українського виробництва. Це переважно енергонезалежні пристрої з пьезорозжігом, що не балующіе власника технічними новинками, але досить надійні. Основний їх недолік – відсутність авторизованих сервісів і, як наслідок, тривала поставка запчастин при необхідності ремонту.

Вартість українських газових котлів Атон починається від 8 тисяч рублів.

висновок

Якщо вам хочеться дізнатися більше про сучасні газових опалювальних котлах – можливо, корисна інформація знайдеться у прикріпленому до статті відео. Крім того, на сайтах виробників зазвичай можна знайти докладні інструкції до просуваються ними виробам (читайте також поради щодо ефективної фарбування батарей опалення).