Устройство котлов с закрытой камерой сгорания

Котел с открытой камерой сгорания

Газовый котел с открытой камерой представляет собой довольно простое устройство. Конструктивно он состоит из следующих элементов:

• горелки, нагревающей змеевик;
• змеевика, по тонким трубкам которого протекает теплоноситель;
• каналы для сбора воздуха с улицы;
• дымохода для отвода продуктов сгорания.

Некоторые модели могут укомплектовываться циркуляционным насосом, датчиками, программаторам и клапанами.

Горелка расположена под змеевиком. Нагретая вода под действием насоса подается к трубам отопления. Если насос в конструкции не предусмотрен, теплоноситель проходит по системе своим путем. При этом скорость обогрева снижается, но повышается экономичность расхода топлива.

Наличие автоматики позволяет контролировать работу котла. Он отключается, достигнув определенно температуры или тогда, когда газ перестает подаваться.

Атмосферные котлы по своей функциональности напоминают газовые горелки. Их работа осуществляется только при наличии естественной тяги.Поступление кислорода выполняется из помещения, а продукты сгорания выводятся через дымоход наружу. В случае недостаточной тяги будет чувствоваться недостаток воздуха, а также есть риск отравления гарью, которая попадет в помещение. Из преимуществ открытого газового котла можно выделить:

• модели с чугунным змеевиком очень мощные и прослужат достаточно долго;
• нет зависимости от электричества;
• надежность работы доказана не одним десятком лет;
• бесшумность работы;
• не требует частого технического обслуживания;
• цена в разы ниже, чем на газовый котел с закрытой камерой.

Отличия газовых котлов с открытой и закрытой камерой сгорания

Нельзя не сказать и о минусах атмосферных котлов, тем более что для многих они могут оказаться решающими в выборе отопительного оборудования:

• большие габариты котлов предполагают наличия отдельного, специально оборудованного помещения для монтажа;
• без хорошей вентиляции установка котлов с открытой камерой невозможна;
• расход газа не такой экономичный, чем при работе других устройств;
• котлу необходим дымоход высотой от 6 метров, соответствующий необходимым требованиям газовых служб.

Главный недостаток открытого котла в том, что его невозможно установить в квартире. Он рассчитан только для частных домов и предприятий, с отдельно выделенной для них комнатой.

Устройство и принцип работы газовых котлов с закрытой камерой сгорания

Конструкция газового котла включает корпус с расположенными внутри наддувными горелками и теплообменником, и коаксиальную трубу, по которой поступает воздух и выводятся отходы горения.

Фото 1. Внутреннее устройство и схема газового котла с закрытой камерой сгорания. Стрелками указаны части прибора.

В закрытой камере котла, в отличие от открытой, обеспечивается принудительная тяга посредством вентилятора-дымососа. Камера имеет выход за наружную стену здания по коаксиальной трубе, которая представляет собой две трубы, вложенных одна в другую. Снаружи воздух засасывается по внешней трубе, участвует в процессе горения, а отработанный газ по внутренней трубе выводится наружу.

За счет того, что тяга в газовом котле принудительная, необходимость в вертикальном дымоходе отпадает, выводящая труба монтируется в ближайшую стену в горизонтальном, вертикальном или наклонном положении.

Горение газа обеспечивается посредством наддувных горелок. Они отличаются от обычных атмосферных более сложным устройством, в том числе содержат вентилятор, который нагнетает подаваемый порциями воздух. Мощность газовой горелки регулируется совместно с изменением скорости вращения вентиляторов. С учетом давления в магистральном газопроводе достигается оптимальное соотношение смеси газа и воздуха, за счет чего параметры горения улучшаются и снижается расход газа.

Энергия от сгоревшего топлива к теплоносителю передается через теплообменник котла, который может быть изготовлен из чугуна, меди или стали. Наилучшими характеристиками обладают чугунные теплообменники. Чугун устойчив к коррозии и термическим напряжениям, а также обладает наилучшими теплотехническими характеристиками, дольше служит.

Медь также не подвержена коррозии, быстро нагревается и остывает, чаще применяется в импортных моделях.

Теплообменники из стали, представленные преимущественно у отечественных производителей, просты в изготовлении и недороги. Однако сталь ржавеет, поэтому срок службы стальных изделий невелик.

Турбированные газовые котлы работают на автоматике. Таким образом, решаются задачи управления и безопасности.

Посредством датчиков задаются оптимальные параметры работы системы котла: режим розжига, мощность работы газовой горелки, определяются объемы воды для циркуляции в отопительной системе. Система безопасности котла включает защиту при пропадании пламени горелки, недостаточного расхода топлива, нарушениях в отводе отработанного газа, при перегреве агрегата и прочих.

В котлах могут быть реализованы разные способы очистки отходов. В конвекционных моделях газовых котлов продукты сгорания включают в себя горячий водяной пар, который выводится с отработанными газами в атмосферу. В конденсаторных котлах есть дополнительный теплообменник для охлаждения водяного пара. При прохождении через этот теплообменник происходит выделение дополнительного тепла, что повышает общий КПД устройства. Часть продуктов сгорания растворяются в воде и выводятся в канализацию.

В чем «фишка» котлов с закрытой камерой сгорания?

Газогорелочное оборудование, укомплектованное камерой сгорания этого типа, — это практичная и очень удобная в ежедневной эксплуатации техника. Приобретая такую конструкцию, вы отказываетесь от массы проблем и неудобств, с которыми могли бы столкнуться, отдай вы предпочтение агрегатам открытого типа.

Котлы с закрытой камерой сгорания экономят жилое пространство в доме, поскольку не требуют обустройства отдельной комнаты под котельную. Установить подобное устройство можно абсолютно в любом месте, в том числе на кухне или в санузле. При этом, несомненно, помещение должно соответствовать некоторым требованиям. Такие котлы идеально подходят для частных квартир и небольших домов, в которых вопрос экономии пространства очень актуален. Достаточно выбрать место площадью в несколько квадратных метров для монтажа котла, и ваше жилище будет в постоянном режиме снабжаться горячей водой.

Конечно, если вы приобретаете такой газовый котел, закрытая камера должна откуда-то получать свежий воздух и каким-то образом выводить отработанные газы наружу. Казалось бы, обустройство дымохода – задача не из легких. Однако это всего лишь на первый взгляд. На самом деле такие котлы не нужно оборудовать вертикальным дымоходом.

Для нормального и безопасного функционирования подобной техники достаточно горизонтального удаления дыма посредством коаксиальной конструкции. Для более эффективного отвода отработанных газов агрегат комплектуется мощным кулером, который одновременно обеспечивает подачу свежего воздуха в систему и удаляет дым. Естественно, наличие элемента вентиляции, который функционирует от электричества, накладывает определенные ограничения на сферу применения котла.

В тех регионах, где электроэнергия часто отключается по самым разным причинам, установка подобной техники может привести к нестабильной работе системы. Разумеется, в холодное время года подобная проблема может превратить жилище в «ледяную избушку». Зависимость от электроэнергии – один из несомненных минусов техники с камерой сгорания закрытого типа.

Тот факт, что подобные котлы осуществляют забор воздуха с улицы, говорит об их более высоком КПД по сравнению с аналогичными моделями, укомплектованными открытыми топками. Более эффективное сгорание топлива позволяет сэкономить немалую сумму на протяжении всего отопительного сезона, что будет оценено практичными покупателями.

Коаксиальный дымоход – рациональное и очень удобное инженерное решение, которое не требует монтажа дополнительной вентиляции. При этом конструкция имеет ряд преимуществ, среди которых:

• Высокий уровень безопасности. Отработанный газ проходит через трубку, которая со всех сторон охлаждается потоком свежего воздуха. Проходя через коаксиальный элемент дым остывает.
• Экологическая безопасность оборудования. Повышение КПД системы осуществляется за счет коаксиального дымохода, который способствует более эффективному сгоранию топлива в котле.
• Комфорт пользователя. Поскольку система полностью изолирована от помещения, в котором располагается газовый котел, воздух для горения не забирается из комнаты. В свою очередь продукты горения также никоим образом не попадают в дом или квартиру, поскольку эффективно выводятся через горизонтальный дымоход наружу.

Стоит учитывать, что котел напольный с закрытой камерой сгорания стоит дороже, чем его аналог открытого типа. Пожалуй, это один из немногих недостатков данного оборудования. Однако, учитывая все вышеописанные преимущества, можно легко прийти к выводу, что покупка агрегата с изолированной топкой – это практичное и экономически обоснованное решение. Дабы убедиться в этом, рассмотрим подробнее конструкции с открытой камерой.

Правила безопасного использования

Газовые котлы с естественной тягой довольно популярны из-за низкой цены и других достоинств. Но при эксплуатации газовых котлов нельзя забывать о правилах безопасности:

1. Топочная должна соответствовать нормам.
2. Недопустимо использование легковоспламеняющихся материалов рядом с обогревательным прибором, хранить рядом воспламеняющиеся жидкости и прочее.
3. Для энергозависимого оборудования обязательно заземление и ИБП.
4. Подключается оно от щитовой напрямую.
5. Нельзя открывать во время работы или нарушать целостность корпуса.
6. Чистить только после отключения и с устойчивых поверхностей.
7. Не допускать перегрузки.
8. При появлении дыма, запаха газа или гари отключить от электросети и газопровода. Затем проветрить помещение и вызвать специалиста.
9. Регулярно проверять дымоход, герметичность труб, уровень воды в системе.
10. Один или два раза в год проводить диагностику с помощью специалиста.

Устройство и предназначение

Технические характеристики, которые имеют двухконтурные газовые отопители настенного типа делают их почти идеальным выбором для отопления частного дома. И дело не только в том, что наряду с подачей теплоносителя они могут подогревать воду в кране.

Если «открыть» любой котел или досконально проследить за сборкой его на заводе, можно обнаружить следующие элементы:

• открытую либо закрытую топку;
• горелку внутри нее;
• вентилятор (если сжигание газа производится по открытой схеме);
• насос, обеспечивающий прокачку жидкости;
• клапан с тремя ходами (переводящий аппарат с одного режима на другой);
• получатель;
• теплообменник, готовящий горячую воду;
• автоматическую инфраструктуру, отвечающую за задание рабочих режимов, контроль их исполнения и сигнализацию о нарушениях.

Патрубки, через которые подключают котел к отоплению, трубы для холодной и горячей воды и трубы для газа располагаются внизу. Часть производителей предпочитает использовать теплообменники сдвоенного исполнения. Но на суть действия котла это не влияет никак.

Котлы с закрытой камерой сгорания

Конструкция подобного устройства является наиболее производительной, поскольку газ, попадающий в нее, выжигается практически до конца. Дым обладает менее токсичными свойствами, в отличие от выше рассматриваемого типа камеры сгорания. Наличие дымохода для него необязательно.

Принцип работы

Работа газовых котлов с закрытой камерой сгорания происходит благодаря тому, что воздух в принудительном порядке отправляется в зону, где происходит горение. Конструкция блока нагревания претерпела некоторые изменения, и является камерой, внутри которой находится форсунка и канал для осуществления подачи воздуха из наружного вентилятора. Промеж двойных стенок находится вода. Когда газ горит, она подвергается нагреву, а дым выходит через дымоотвод под давлением, которое создает нагнетатель, на дальние расстояния. Часто используются и короткие дымоходы, чтобы осуществлять отвод дыма наружу. В таких случаях их устанавливают горизонтально. Воздух в котел попадает тем же путем, по которому выводится дам. За счет двойных стенок дымохода, забираемый воздух нагревается о тепло выхлопов.

Преимущества и недостатки

К ряду преимуществ котлов с таким видом камеры сгорания относят:

• минимальный расход топлива, если сравнивать с расходом открытых горелок;
• если турбина находится в рабочем состоянии, тяга и стабильность работы котла гарантируется;
• подходит для установки в многоэтажных домах, так как сооружать дымоход не нужно. Выброс дыма происходит под давлением на расстояние более трех метров;
• не требует создания отдельного помещения или обеспечение непрерывной вентиляции. Смесь из газа приготавливается вместе с наружным воздухом.

У всякого сложного агрегата помимо достоинств, всегда можно выделить ряд недостатков, которые помогут сделать правильный выбор:

Для котлов с таким видом камеры сгорания довольно часто необходимо проходить техническое обслуживание

При проверке всегда следует обращать внимание на состояние турбины, очищать лопасти и производить смазку.
У турбины есть ограниченный срок использования. Это свойственно всем агрегатам, у которых имеются движущиеся части.
Область сгорания может перемерзнуть

Это случается из-за того, что дымоход слишком короткий и при плохих погодных условиях в виде ветра и мороза может сулить аварией. Модели, которые выпускаются в наше время, оборудуются дополнительными деталями в виде заглушек, реагирующих на температуру извне. Такие конструкции больше склонны к поломкам.
Шум от котла находится на довольно высоком уровне, создает его работающая турбина. С течением времени втулки изнашиваются и загрязняются лопатки, что способствует еще большему усилению шума.
Хоть и расход топлива происходит экономично, но этого нельзя сказать об электричестве. Турбина и система электронного контроля нуждается в большом объеме электроэнергии.

Какой вид камеры сгорания лучше выбрать: открытый или закрытый?

Газовые котлы с открытой камерой сгорания устанавливаются довольно редко. Их ставят обычно тогда, когда не хватает финансов на настенные котлы (касается бюджетных напольников). Либо ставят когда, когда частные перебои со светом. Служат так же хорошим выбором в дома с большой площадью, где нет стабильно электроснабжения.

Котлы с закрытой камерой сгорания пользуются наибольшей популярностью и распространенность, поскольку не нуждаются в создании котельных, а сами выступают в их роли, вмещая все самое необходимое в размеры, подобные одному кухонному шкафу и значительно экономичнее напольников.

Наши рекомендации будут простыми: если ваш дом не превышает 350 кв. метров и нет систематических проблем с электричеством, ставьте настенный газовый котел. В остальных случаях рассматривайте напольные модели.

Но есть и альтернативно противоположная точка зрения. Вы можете с ней так же ознакомиться и поделиться ниже, какой подход вам ближе:

Читайте так же:

Принцип работы

Разобрав в общих чертах механику оборудования, нетрудно будет понять, как именно работает газовый двухконтурный настенный котел и что он делает. Как только температура, устанавливаемая по показаниям датчика, оказывается ниже заданной, автоматика запускает насос. Он создает разрежение в воде либо в антифризе, находящихся в трубопроводе обратного контура. При определенном давлении контакты реле замыкаются, и по цепи поступает ток, инициирующий зажжение горелки. Чтобы все происходило правильно и не выбивалось из нормального сценария, используется микропроцессор.

Мощность разогрева повышается плавно, при этом система добивается, чтобы теплоноситель прогрелся до определенного значения. Достигнув его, оборудование отключается. При очередном охлаждении все повторяется сначала. Курсирование воды по замкнутой линии позволяет исключить появление осадка и свести к минимуму потребность в очистке трубопроводов.

Особенности эксплуатации закрытого газового котла

Любое оборудование, несмотря на свое качество, может выйти из строя и причиной тому становится неправильная эксплуатация. Есть несколько функций безопасного пользования котлом, которыми оборудованы почти все модели:

• контроль температуры поступающей жидкости;
• постциркуляция теплоносителя. Насос не отключается сразу после перекрытия газа, а некоторое время работает и гоняет воду по контуру. Если этого не будет, жидкость в теплообменнике просто закипит;
• летний режим. Летом отпадает необходимость в горячей воде для отопления, но в быту она нужна. Для ее обеспечения котел нагревает ее через трехходовой клапан и два теплообменника. Чтобы предотвратить застой внутри отопительной системы, циркуляционный насос один раз в сутки включается и прогоняет воду по контуру;
• антизаморозка. Необходима для поддержания стабильной температуры в доме, примерно в +5 градусов, когда в нем никто не проживает.

В случае какой-либо поломки следует сразу обратиться в сервисный центр и не пытаться исправить ситуацию самостоятельно.

Выбор прибора

Выбирая конкретную модель газового котла, стоит учитывать такие характеристики:

• мощность;
• способ расположения;
• количество контуров;
• особенности горелок;
• встроенную автоматику.

От мощности газового котла зависит, какой объём помещения получится обогреть. Если её недостаточно, будет слишком холодно. А при избыточной работе не только будет слишком жарко, но и увеличатся затраты на топливо.

Чтобы определить требующуюся мощность, делают теплорасчёт. Это расчёт потерь тепла через крышу, стены, окна и двери и т. п. Во многом они зависят от использованных материалов и качества утепления. А приблизительно мощность определяется по такой формуле: для обогрева 10 м2 помещения с высотой потолков около 2,5 м хватает 1 кВт.

Маломощные модели газовых котлов выпускают в настенном исполнении. Они занимают меньше места и не нуждаются в отдельном помещении. Такие котлы подойдут для квартиры или небольшой дачи.

Напольные модели газовых котлов располагаются в отдельных топочных. Размеры зависят от мощности оборудования. Они подходят для больших загородных домов, в том числе для постоянного проживания.

Фото 4. Газовый котел напольного типа с открытой камерой сгорания. Прибор подключен к водяному контуру отопления.

Горелки различаются регулировкой пламени. Они подразделяются на:

• одноступенчатые;
• двухступенчатые;
• и многоступенчатые.

У первого типа газовых горелок возможны два положения: включено/выключено. У второго добавляется работа на половинной мощности. В многоступенчатых диапазон шире: 10—100% от производительности. Чем больше возможностей контроля, тем экономнее отопление. Но стоимость самого котла возрастает.

Автоматика включает не только регулировку газовых горелок, но и отслеживание тяги и температуры теплоносителя. С ней снижается расход топлива, но возрастает стоимость оборудования и вероятность поломки.

Важно! Автоматическая работа требует электричества. Если с ним часто бывают перебои, лучше остановиться на более простых моделях, которым оно не нужно

Качестве заключения

Благодаря весьма демократичной стоимости, современные «атмосферники» весьма популярны среди наших соотечественников. Они достаточно функциональны и если обеспечить необходимый приток воздуха – безопасны. Тем не менее, перед приобретением данного агрегата подумайте о том, во что станет организация притока воздуха в помещение или о сквозняках, которые будут «постоянными спутниками» вашего жилища из-за постоянно приоткрытой форточки. Если вы владелец загородной недвижимости, где отключение света – это скорее правило, нежели исключение, или вы имеете недостаточно средств для покупки турбированной модели котла, то приобретение напольного «атмосферника» может стать единственно правильным вариантом.