Вибір газового котла для опалення будинку – докладна інструкція

В Україні системи індивідуального опалення набувають все більшої популярності. Виявляється, що встановлення власного опалювання стає не лише зручним, але й економічно вигіднішим рішенням, порівняно з витратами на будівництво нових або модернізацію існуючих котелень.

На сьогоднішній день ринок опалювального обладнання вражає своєю різноманітністю. Вибір газового котла вимагає вивчення будови цього типу теплогенераторів, їх робочих принципів та призначення окремих компонентів. Існує кілька способів опалення приватного будинку, але найбільш економічно вигідним є використання котла, який працює на магістральному газі.

Вивчення цих аспектів допоможе вам зробити правильний вибір при обранні газового котла для вашого житла.

Будова газового котла опалення

Всі газові котли, незалежно від рівня їх «наворотів», володіють єдиним принципом роботи і схожою будовою. Розберемося, що ж ховається під панеллю корпусу будь-якого газового котла.

Основні конструкційні елементи газового котла

Пальник

Пальник сміливо можна назвати серцем газового котла. Саме тут відбувається згоряння палива з виділенням теплової енергії.

У перших є лише один режим роботи, у других – два (максимальний і економічний), у останніх потужність може плавно регулюватися в досить широкому діапазоні від 10 до 100%, що дає можливість здійснювати тонку настройку.

Модульовані пальники значно зручніші в експлуатації, дозволяють підтримувати задану температуру з мінімальними відхиленнями і забезпечують економію палива. В силу цих причин більшість сучасних газових котлів обладнуються саме такими пальниками.

За способом підпалу газово-повітряної суміші всі пальники можна розділити на пристрої з ручним підпалом і з автоматичним. Перші можна зустріти лише в найпростіших і дешевих котлах. Сучасні газові котли розраховані на обігрів будинку в автономному режимі: їх робота контролюється автоматикою, і встановлювати на них пальники з ручним підпалом недоцільно.

Тим, хто вибирає газовий котел, важливо знати, що для магістрального (природного) газу і зрідженої пропан-бутанової суміші, що поставляється в балонах, потрібні різні пальника. У деяких моделях котлів, але далеко не у всіх є можливість замінювати форсунку на відповідну до іншого виду газу.

Камера згоряння

Камера згоряння, в якій розміщується пальник, може бути закритого або відкритого типу. Відкрита камера згоряння споживає повітря з приміщення, закрита вимагає додаткового монтажу спеціального повітрозабірника.

Газова арматура

Газова арматура призначена для регулювання подачі газу в пальник. По сигналу, що надходить від блоку управління, відбувається відкриття або закриття клапана, перекриває рух газу по підвідних трубок газопроводу.

Триходовий клапан

Триходовий клапан використовується в двоконтурних газових котлах. Він здійснює перемикання системи в режим генерації гарячої води для ГВП і назад – в режим опалення. Спрацьовує клапан в момент відкриття/закривання водопровідного крана.

Димохід

Димохід призначений для відведення продуктів горіння. Система димовидалення може бути як з примусовою, так і з природною тягою.

Теплообмінник

Теплообмінник виконує функцію передачі тепла, що виділяється при спалюванні газу, теплоносію. У найпростішому варіанті він являє собою змійовик, по якому рухається теплоносій системи опалення, з безліччю щільно насаджених металевих пластин.

Чим довша труба змійовика і більше число насаджених на неї пластин, тим більша тепловіддача. Матеріал, з якого виготовляється теплообмінник, визначається в першу чергу способом монтажу газового котла. У настінних пристроях, як правило, для цих цілей використовують мідь або нержавіюча сталь – порівняно легкі метали.

У підлогових моделях часто встановлюють важкі чавунні теплообмінники, оскільки чавун мало піддається корозії (а значить, відрізняється великою довговічністю) і добре тримає тепло. Крім основного теплообмінника, що розташовується над пальником, в деяких газових котлах встановлюють додатковий, призначений для нагрівання води для системи ГВП.

Циркуляційна помпа

Циркуляційний насос змушує теплоносій безперервно рухатися по трубах системи опалення. Завдяки насосу швидше відбувається розподіл тепла по всіх приміщеннях будинку.

Розширювальний бак

Розширювальний бак призначений для компенсації збільшення обсягу рідини, що виконує роль теплоносія, при її нагріванні. Обсяг бака залежить в першу чергу від обсягу теплоносія в опалювальній системі (~10% від обсягу всієї рідини). Розташовують бак або в корпусі самого котла, або в безпосередній близькості від нього.

Система забезпечення безпеки

Система забезпечення безпеки включає в себе манометр, запобіжний клапан і повітровідвідник. Манометр контролює тиск в системі. Якщо він “перевалить” через верхню межу допустимих значень (3 бари), запобіжний клапан зробить скидання. Повітровідвідник ж потрібен для видалення з системи повітря, яке в деякій кількості завжди розчинене у воді, та антифризі і яке при підвищенні температури починає виходити з рідини у вигляді бульбашок.

Блок керування

Блок управління несе на собі функцію контролю за станом різних вузлів системи та управління пальником, циркуляційним насосом, клапанами та іншими елементами. Електроніка з допомогою всіляких датчиків відстежує температуру в приміщеннях і в контурах опалювальної системи, тиск теплоносія, наявність полум’я і інші параметри процесу. Найпростіший блок управління забезпечує підтримку заданої користувачем температури.

У більш складних і дорогих моделях він може бути запрограмований на різні режими роботи котла (наприклад, незначне зниження температури у нічний час, режим «господар на роботі», коли протягом усього робочого тижня котел вдень підтримує невисоку температуру, а на повну потужність виходить лише до вечора, тобто до моменту повернення мешканців додому, режим «господар у від’їзді», при якому температура в приміщеннях підтримується на мінімально допустимому рівні, що перешкоджає замерзанню теплоносія в трубах, і т. д.).

При установці датчиків температури за межами будівлі блок управління може змусити котел працювати навіть в погодозалежному режимі, що дозволяє істотно економити паливо. При виникненні аварійної ситуації автоматика сама відключить все обладнання.

Можливість підключення блоку управління до пульта ДУ є навіть у порівняно простих котлів. Більш складні ж моделі можуть управлятися і по GSM-каналу. Зрозуміло, чим “розумніший” газовий котел, тим він дорожчий, але висока вартість виправдовується підвищеною економічністю і комфортом при експлуатації.

Як підібрати потрібний тип газового котла

Вирішуючи питання, який газовий котел для опалення приватного будинку краще вибрати, не варто орієнтуватися виключно на ціну. Існують і інші критерії вибору, причому не менш важливі. І перш ніж вирушати в компанію, що займається постачанням та монтажем опалювального обладнання, треба отримати хоча б загальні уявлення про те, якими бувають газові котли. Це допоможе вам не допустити помилок, які можуть коштувати вам досить дорого.

Настінний або підлоговий газовий котел

За способом монтажу всі газові котли діляться на настінні і підлогові. Головна відмінність цих двох типів – габарити. Всі інші відмінності – потужність, ряд інших технічних параметрів, вартість – можна розглядати як наслідок першого.

Настінні моделі компактні і легкі. Як правило, для таких апаратів навіть не відводять окреме приміщення, розташовуючи їх на кухні або у ванній кімнаті. Настінні котли відрізняються порівняно невеликими потужностями, що цілком передбачувано з урахуванням їх скромних габаритів. Як наслідок, вони не дозволяють здійснювати обігрів будинку великої площі. Головне достоїнство настінних газових котлів – більш низька вартість.

Вага середньостатистичного підлогового котла істотно перевершує 100 кг. Зазвичай подібні агрегати розміщують у котельні. Більшість підлогових моделей має камеру згорання відкритого типу, а значить, в приміщенні повинна бути змонтована якісна примусова вентиляція, що забезпечує постійний приплив повітря.

Підлогові газові котли в середньому значно потужніші настінних: з їх допомогою можна обігріти досить великий заміський будинок. Ще одна перевага підлогових опалювальних установок – довговічність експлуатації. Це, в першу чергу, обумовлено використанням для виготовлення окремих їх конструкційних елементів більш надійних матеріалів.

Так, наприклад, в підлогових агрегатах, як правило, встановлюють чавунний, а не сталевий, як у настінних моделях, теплообмінник. Чавун, як відомо, менше схильний до корозії, а значить, і прослужить вам довше. Звичайно, чавун набагато важчий нержавійки, але ж для підлогових котлів, на відміну від настінних, велика вага – не проблема.

Зрозуміло, потужний і надійний підлоговий агрегат обійдеться вам дорожче настінного. Крім того, в комплект підлогових моделей часто не входять розширювальний бак і циркуляційні насоси – ці елементи системи доведеться докуповувати окремо.

Одноконтурний або двоконтурний газовий котел

Для комфортного проживання в заміському будинку потрібно не тільки опалити приміщення, але і забезпечити нагрів води для побутових потреб. Звичайно, можна крім опалювального газового котла придбати газовий або електричний бойлер. Однак є рішення більш просте – двоконтурний котел. В ньому є два теплообмінника, підключених до двох магістралей: один контур відповідає за опалення, інший – за гаряче водопостачання.

Зауважимо, що другий теплообмінник знаходиться далеко від пальника і зігрівається не полум’ям, а теплоносієм, зігрітим на первинному теплообміннику. Протікання теплоносія по опалювальному контуру в момент роботи ГВП припиняється. З цього випливає, що незважаючи на наявність двох контурів, працювати одночасно в двох напрямках, тобто забезпечувати подачу гарячої води і обігрівати приміщення, подібний котел не може.

А це в свою чергу означає, що поки ви приймаєте душ або миєте посуд, повільно остигають ваші батареї. Правда, практика показує, що в будинку невеликої площі, де гарячу воду витрачають в розумних кількостях, це практично непомітно.

Забезпечення мешканців будинку гарячою водою за допомогою двоконтурного газового котла може бути здійснено двома способами: за допомогою проточного водонагрівача або ж вбудованого бака. Перший варіант підходить лише для тих, хто не витрачає більше 10-15 літрів гарячої води за раз.

У другому варіанті ви можете розраховувати на великі обсяги. Місткість вбудованого бака зазвичай становить 30-60 літрів: цього цілком достатньо, щоб прийняти швидкий душ, не відчуваючи будь-якого дискомфорту.

Якщо ж у вас велика сім’я і, відповідно, підвищений розбір гарячої води, краще встановити одноконтурний котел і приєднати до нього 100 або навіть 200-літровий бойлер непрямого нагріву. Останній являє собою великий теплоізольований металевий бак, по змійовику якого рухається теплоносій системи опалення.

На літній період циркуляція теплоносія по системі опалення перекривається, щоб нагрівалася тільки вода для ГВП.

Який газовий котел вибрати – одноконтурний або двоконтурний, залежить від кількості споживаної мешканцями гарячої води і від площі приміщень, які потрібно опалювати. Двоконтурний котел – хороший варіант для скромного за розмірами житла: відпадає необхідність встановлювати окремий опалювальний прилад і окремий бойлер для ГВП, а це дає вам можливість істотно заощадити місце.

Якщо ж будинок великий, в ньому є кілька точок водозабору, а чисельність сім’ї досить велика, то перевагу слід віддати одноконтурному котлу з окремим накопичувальним бойлером непрямого нагріву. Можна також подумати про встановлення двоконтурного газового котла і накопичувального бойлера з паралельним електропідігрівом: подібна система дозволить вам мати гарячу воду навіть при виході з ладу будь-якого з приладів.

Конвекційний або конденсаційний газовий котел

Всі газові котли діляться на конвекційні та конденсаційні. Чим вони відрізняються, і якому віддати перевагу?

ККД традиційного конвекційного котла становить ~90%. В принципі, це непоганий показник, проте постає резонне питання: куди ж діваються інші 10%? Відповідь, на жаль, проста: відлітають в трубу. Продукти згоряння газу, що залишають систему через димар, розігріті до 150-200°C (у деяких сучасних низькотемпературних моделей – до 100°C), а значить, втрачені 10% енергії витрачаються на обігрів повітря за межами дому.

Конденсаційний котел здатний доостудити газоподібні продукти згоряння до 50-60°C і тим самим істотно збільшити кількість тепла, переданого теплоносію. Але і це ще не все. При температурі 56-57°C відбувається конденсація водяної пари, що міститься в димі. При цьому виділяється додаткова енергія. Конденсаційний газовий котел «забирає» і передає теплоносію і це тепло.

Будова конденсаційного газового котла

Отже, конденсаційний газовий котел здатний “відібрати” у згоряючого газу набагато більше енергії, ніж конвекційна модель. Іншими словами, його ККД істотно вищий. Чи означає це, що варто забути про менш економічні конвекційні котли і спочатку налаштуватися на придбання конденсаційного. Перш, ніж приймати остаточне рішення, має сенс поговорити і про недоліки настільки ідеального на перший погляд агрегату.

Водяна пара, конденсуючись в рідину, «прихоплює з собою і гази, що також міститься в продуктах згоряння. В першу чергу мова йде про вуглекислий газ, хоча це стосується також присутніх в невеликих кількостях оксидів сірки, фосфору, азоту і ряду інших елементів.

При взаємодії з водою ці гази дають відповідні кислоти – вугільну, сірчану, фосфорну, азотну і т. д. З цього випливає, що утворений конденсат являє собою не чисту водичку, а досить агресивну рідину.

Існує і ще одне, більш істотне обмеження на використання конденсаційних котлів. Ефективність роботи таких теплогенераторів визначається діапазоном температур теплоносія на вході і виході. Справа в тому, що існує єдиний спосіб охолодити димові гази – забрати у них тепло і передати його воді, що виконує функцію теплоносія.

1. Якщо у вашому будинку використовується високотемпературна система опалення, тобто обігрів приміщень здійснюється за допомогою традиційних радіаторів, то співвідношення температури води, що подається в систему, і води в зворотному контурі має становити 75-80°C до 50-60°C. Дуже сумнівно, що при таких діапазонах температур котел зможе ефективно охолодити гази до температури конденсації води.

2. Якщо ж приміщення обігріваються з допомогою теплих підлог, тобто у вашому будинку змонтована низькотемпературна система опалення, то співвідношення температур подачі теплоносія і «обратки» буде в районі 50-55°C до 30-35°C. У таких умовах димові гази будуть охолоджуватися достатньо для того, щоб конденсація відбувалася в котлі.

З усього вищесказаного можна зробити простий висновок: конденсаційний котел ефективний лише в комбінації з низькотемпературною системою опалення. В іншому випадку його ККД буде мало відрізнятися від ККД традиційного конвекційного котла, а значить, гроші, витрачені на придбання дорогого обладнання, будуть витрачені даремно.

Газові котли з відкритою або закритою камерою згоряння

Ми вже згадували, що камера згоряння газового котла може бути відкритою або закритою. У першому випадку повітря, необхідне для підтримки процесу горіння газу, надходить в пальник безпосередньо з приміщення, де розміщений котел, у другому – примусово нагнітається вентилятором через трубу повітрозабірника або через коаксіальну трубу димоходу.

Конденсаційні котли, про які ми говорили трохи вище, завжди мають закриту камеру згоряння.

Котли з закритими камерами ефективніші, їх ККД вищий. Крім того, вони менш чутливі до перепадів тиску газу в магістралі і продовжують ефективно працювати навіть при знижених показниках тиску в газопроводі.

Але зате коштують такі котли дорожче, ніж моделі з атмосферним пальником, а для роботи вентилятора їм потрібна електрика. Однак головним недоліком газових котлів із закритою камерою згоряння є, мабуть, гучність їх роботи.

Слід згадати ще про один різновид газових котлів – парапетні. У них закрита камера згоряння, повітря подається по коаксіальній трубі, але без застосування нагнітаючого вентилятора. Потужність таких агрегатів менша, але при цьому вони енергонезалежні і безшумні.

Тим, хто збирається встановлювати у своєму будинку опалювальний газовий котел, слід розуміти, що для забезпечення його нормальної роботи необхідно забезпечити не тільки відведення продуктів згоряння палива, але і приплив повітря, причому незалежно від типу використовуваної в ньому камери згоряння. Основним продуктом згоряння газу в котлі, якому не вистачає повітря, буде не відносно нешкідливий вуглекислий газ, а смертельно небезпечний чадний.

Якщо мова йде про модель з відкритою камерою, досить буде монтажу одного димоходу, проте в приміщенні повинна бути якісна примусова вентиляція. Остання, до речі, є причиною істотних тепловтрат в зимовий час, і це слід врахувати при розрахунку необхідної потужності котла.

Для котлів із закритою камерою згоряння підведення повітря зовні здійснюється по окремій від димоходу трубі. В принципі, це може бути і одна труба, але коаксіальна, що представляє собою конструкцію типу “труба в трубі”: відводяться димові гази рухаються по внутрішній порожнині труби, а підводиться повітря – по зовнішній.

Як розрахувати потужність котла опалення

Вартість газового котла прямо пропорційна його потужності. І ось тут-то ми стикаємося з дилемою. З одного боку, хочеться мати обладнання з запасом потужності, щоб в особливо холодні зимові дні не мерзнути у власному будинку, з іншого боку, дуже вже не хочеться переплачувати. Як не помилитися при виборі газового котла по даному параметру?

Звичайно, найкраще з цим питанням впораються фахівці. Однак попередню оцінку необхідної вам потужності кліматичного обладнання ви можете зробити і самі. Для цього достатньо буде скористатися правилом «Десять до одного».

Згідно з цим правилом, виведеним емпіричним шляхом, на обігрів 10 кв. м приміщення потрібен 1 кВт теплової енергії. Наприклад, для будинку площею 100 кв. м знадобиться котел потужністю 10 кВт. При цьому передбачається, що будинок добре утеплений, висота стель в ньому не перевищує 3 метрів, а температура на вулиці тримається в межах -25 … -30°С.

Відповідно, якщо ви проживаєте в регіоні, для якого характерні більш суворі зими або якість утеплення будинку залишає бажати кращого, розрахованої за цією формулою потужності котла буде недостатньо. Досвідчений інженер врахує всі ці нюанси при розробці проекту. Якщо ви хочете зробити розрахунок самостійно, просто закладіть запас потужності в 10-20 відсотків.

Слід взяти до уваги, що ці розрахунки придатні тільки для одноконтурних котлів, що забезпечують опалення будинку. Якщо ви передбачаєте встановити двоконтурний котел, який буде не тільки зігрівати ваш будинок, але і готувати воду для ГВП потужність цього агрегату повинна бути істотно вища.

Щоб котел був здатний в хвилину видавати 10 л води з температурою 35°С, що досить для комфортного прийняття душу, його потужність повинна бути не менше 24 кВт. Якщо в будинку дві точки водозабору, нижня межа необхідної потужності підніметься до 28-30 кВт. Якщо ж у вашому будинку дві кухні, три ванни і безліч домочадців, має сенс подумати про установку двох газових котлів.

Деякі додаткові нюанси

Перед тим як зробити остаточний вибір, потенційним власникам газових котлів слід взяти до уваги ряд важливих моментів, які безпосередньо стосуються покупки, монтажу та експлуатації даного опалювального обладнання.

Навіть якщо з цим завданням ви можете впоратися своїми силами, кваліфікований співробітник повинен буде все перевірити і видати дозвіл на експлуатацію. При недотриманні цієї умови виробник буде вправі відмовити вам в подальшому гарантійному обслуговуванні.