Газовые котлы для отопления дома: расчет необходимой мощности

При строительстве частного дома или при его капитальном ремонте всегда встает вопрос об отоплении и горячем водоснабжении. Естественно, что подключаться к теплоцентралям в большинстве случаев невыгодно, поэтому рассматривается установка индивидуального газового котла, который бы смог и отопить дом, и обеспечить горячей водой. Если ранее котлы были чисто отопительные, а горячую воду получали или газовыми колонками, или бойлерами, то сейчас есть возможность приобретения такого прибора, который возьмёт на себя эти две важные и нужные функции. В нашей статье мы подробно рассмотрим котлы газовые для отопления дома настенные двухконтурные. Будут освещены принципы их работы, особенности устройства. А также будет дан краткий обзор наиболее востребованных моделей, показавших свою надежность. Это поможет нашим читателям сделать правильный выбор.

Немного об истории и эволюции газового отопления на постсоветском пространстве

В недавнем прошлом отопительные газовые котлы представляли собой довольно громоздкие и массивные конструкции. Основным материалом, из которых они изготавливались, был чугун. По сути – это были обычные твердотопливные котлы, в которые просто устанавливали газовую горелку с очень простым механизмом автоматики. Газ стоил копейки, поэтому счетчики просто отсутствовали, а оплату брали по усредненному тарифу, который всем жителям СССР был вполне доступен. Разумеется, что об экономии газа никто и не думал, равно как и о КПД котлов. Огромное количество тепла просто «вылетало в трубу» и в прямом и в переносном смысле этого слова.

Понятно, что в таких условиях разрабатывать прогрессивную отопительную технику в СССР не было никакого смысла и стимула. Поэтому в этом преуспели итальянцы, немцы, французы, чехи, турки, американцы. Перевод экономик стран постсоветского пространства на рыночные рельсы потребовал более бережного отношения к природному газу. Сразу стали массово устанавливаться приборы учета, а потом на наш рынок буквально «хлынул» поток газового оборудования из Европы. Скептики из числа адептов советской техники очень долго искали недостатки в прогрессивном оборудовании, мол, к газу нашему они не приспособлены и не могут работать без электричества. Но, тем не менее, «забугорные» котлы адаптировали и продолжали устанавливать, появилось достаточное количество специалистов и сервисных центров, стабилизировались цены на рынке. И единственные преимущества советских котлов свелись только к возможности выдерживать атомную бомбардировку поблизости и работать в условиях ядерной зимы. А потребителей почему-то больше интересовало совершенно другое. Прежде всего, насколько хорошо котлы будут отапливать дом, и готовить горячую воду. А затем – насколько они экономичны и надежны в эксплуатации.

Природный газ и сейчас очень выгоден как вид топлива. Особенно в России, а также в Казахстане и Беларуси. Почему именно так?

• Во-первых, в России огромные запасы газа и цена на него для населения страны одна из самых низких в мире. Но повышаться с каждым годом она все равно хоть понемногу, но будет.

• Во-вторых, природный газ круглогодично подается потребителям по магистралям. Хозяевам домов, поэтому не надо заготавливать большое количество топлива и специально выделять для этого помещения. Система газопроводов низкого давления для потребителей в стране достаточно широко развита и продолжает расширяться. Все что нужно – это подключиться и оплачивать потребленные объемы газа.
• В-третьих, при сгорании газа выделяется большое количество тепловой энергии и не образуются твердых отходов. То есть, газовые котлы не надо постоянно чистить, а только проводить регулярное обслуживание раз в сезон.
• В-четвертых, газовым котлом легко управлять как вручную, так и при помощи автоматики. Современные газовые котлы могут работать весь сезон вообще без участия человека и, мало того, еще и могут «отчитываться» в виде СМС-сообщений или письмом на email. Управлять некоторыми моделями можно также и через интернет.

• В-пятых, газовые котлы имеют высокий КПД, что означает, что очень малая часть затраченных на топливо денег «вылетает в трубу».
• Газовые коты имеют длительный срок службы, но при условии соблюдения правил эксплуатации и проведения регулярного обслуживания.
• И, наконец, газовые котлы имеют разумную цену, так как на рынке отопительного оборудования их предложение просто огромно.

«Оборотная сторона медали» у газового отопления тоже есть. Она связано в основном с тем, что в России продавать магистральный газ населению может только государство. Это рождает много административных барьеров. Одни связаны с безопасностью и должны быть соблюдены неукоснительно. Сюда можно отнести и требования к котельным, наличие вентиляции и правильно работающего дымохода, датчиков утечки с клапаном и других устройств.

Другие барьеры могут быть связаны с необоснованно высокими тарифами за услуги подключения к газовой магистрали. Бывает и такое, что люди отказываются от газа, так как за «протяжку» нескольких десятков метров трубы с пакетом разрешительных документов монополисты требуют сотни тысяч рублей, что хватит точно на десяток лет отопления дровами или углем. В США, например, в новых поселках «свежеиспеченных» абонентов бесплатно подключают к электричеству и газу, в обмен на контракты, в которых хозяева обязуются в течение какого-то количества лет покупать энергоносители только у той компании, которая предоставила эту услугу.

Котлы газовые для отопления дома настенные двухконтурные

О преимуществах настенных газовых котлов

Далеко не в каждом частном доме есть возможность выделения отдельного помещения под котельную, хотя это и очень рекомендуется в целях безопасности. Производители давно задумывались о небольших и настенных газовых котлах, и они стали появляться примерно в середине XX века. Пионерами в их разработке и производстве явились ведущие компании из Европы. В этой части света одна плотность населения одна из самых высоких на планете, что отражается на размерах среднестатистических частных домов – обычно они небольшие или средние. Дом, общей площадью 200 м? и более уже считается там большим, а средние показатели находятся в диапазоне от 75 м? до 150 м?. Для целей отопления таких домов вполне подойдут котлы мощностью от 8 кВт до 20 кВт, а они имеют небольшие габариты. Широкое внедрение систем двухтрубных закрытых систем отопления, да и еще с принудительной циркуляцией, позволило сильно уменьшить объем теплообменника и камеры сгорания, что также сказалось на размерах котлов – они стали еще компактнее.

Потом пришла еще идея «упрятать» в котел циркуляционный насос, различные датчики, клапаны, расширительный бак и автоматику. И это получилось без ущерба для габаритов. Но и на этом не остановились, так как появилась еще идея встроить в котел и блок приготовления горячей воды. И это тоже с успехом было воплощено. В итоге в распоряжении человека появились настенные газовые котлы для отопления и горячего водоснабжения.

В настоящее время практически все известные мировые производители газового оборудования занимаются в том числе и настенными двухконтурными котлами. И, несмотря на обилие брендов и моделей, все они имеют в целом сходную конструкцию, которую подробно мы рассмотрим ниже. Мало того, кроме высокотехнологичной «начинки», производители еще и задумываются о дизайне, чтобы котел не только не нарушал интерьер, но и в некоторых случаях мог быть его украшением. В мире известны таланты итальянцев и французов, которые из любого, даже самого строгого технического прибора еще и сделают арт-объект, которым будут восхищаться люди с высоким художественным вкусом. А если спрятать все подводимые трубы, то иногда нельзя будет догадаться, что висящая на стене красивая «коробка» отапливает дом и готовит горячую воду.

Преимуществ у настенных газовых котлов много и о них мы обязательно упомянем:

• Настенные двухконтурные газовые котлы, по сути, являются мини-котельными, где смонтировано все оборудование и для отопления, и для приготовления горячей воды. Для большинства случаев этого достаточно и ничего дополнительно приобретать не надо.
• Для настенных газовых котлов не надо выделять отдельное нежилое помещение – котельную, к которой предъявляется внушительный набор требований.
• Для настенных газовых котлов с закрытой камерой сгорания не нужен отдельный вертикальный дымоход. Приток наружного воздуха для сгорания газа и выход продуктов сгорания обеспечивают через коаксиальный дымоход, который выводят на улицу через ближайшую к котлу стену.

• Компактные размеры позволяют без ущерба для площади размещать котел в удобном месте. И также это позволяет скрывать его в шкафах и нишах, что нисколько не сказывается на его работоспособности.

• Современные газовые настенные газовые котлы имеют очень «продвинутую» автоматику, позволяющую поддерживать в помещении постоянную температуру независимо от погоды на улице. А также и приготовление горячей воды идет именно с заданной температурой вне зависимости от напора.
• Настенные двухконтурные котлы имеют высокий КПД, они очень экономичны, как в потреблении газа, так и в электроэнергии.
• Настенные котлы не создают большого шума. В соседних помещениях их неслышно даже при работе на полной мощности.
• Настенные котлы имеют вполне приемлемую цену и длительный срок службы. Сервисное обслуживание и ремонт доступны в любом регионе.

Конечно, котлы газовые для отопления дома настенные двухконтурные имеют и недостатки. Но предлагаем читателям вначале ознакомиться с устройством и принципами работы, а уже потом немного «поругать» эти замечательные отопительные приборы.

Устройство двухконтурного настенного газового котла и принцип его работы

Двухконтурный котел – сложное устройство и мы это докажем, рассмотрев его в разрезе. На представленном рисунке достаточно подробно показаны все основные входящие в этот сложный агрегат узлы. Мы не будем намеренно говорить о конкретной модели, так как конструкции очень типичны и похожи друг на друга. Могут различаться положения узлов, их внешний вид, но это не принципиально.

Цены на газовые котлы

Блок управления

«Мозговым центром» современного котла является блок управления, который на схеме назван электроблоком. У разных производителей этот узел может называться платой управления, электронным блоком и т. д. Без него работа котла просто невозможна, так как он собирает информацию со всех датчиков и органов управления, анализирует ее и по определенной программе дает необходимые команды на другие узлы. В нем объединены и блок питания, и блок розжига, и непосредственно сама плата управления. На переднюю панель этого блока выведены органы управления и индикация. Большинство моделей котлов на этом блоке еще и размещают различные разъемы, которые позволяют подключать различные внешние устройства: комнатные термостаты, погодные датчики, GSM-модули и другие, которые расширяют возможности автоматического управления отоплением.

Конструктивно блок управления в подавляющем большинстве моделей котлов делают в откидывающемся пластиковом корпусе. После того, как у котла снимают переднюю крышку, появляется возможность «освободить» корпус блока и при помощи шарниров перевести его в горизонтальное положение, а далее при помощи защелок можно снять заднюю крышку и получить доступ к электронной плате. На ней есть некоторые очень «вкусные» разъемы для специалистов, которые могут подключить к ним компьютер, сделать полную диагностику и произвести тонкую настройку для конкретных условий. Понятно, что самостоятельная тонкая настройка не должна делаться самим хозяином, так как это может привести к «эффекту слона в посудной лавке».

Камера сгорания

Сгорание газа происходит в специальном выделенном объеме котла, который очень логично называется – камера сгорания. Она изготавливается из тонкого металла и во внутренней части на боковых стенках имеет слой термоизоляции из листового материала на основе асбеста, который способен выдержать высокие температуры. Кроме этого, такая прослойка способствует и звукоизоляции, ведь сгорание большого количества газа в ограниченном объеме всегда сопровождается характерным гулом, который не всегда приятен для человеческих ушей.

Камеры сгорания в настенных двухконтурных котлах могут быть двух типов:

• Открытые камеры сгорания берут воздух, необходимый для горения газа прямо из помещения, в которых они установлены. Вывод продуктов горения происходит через вертикальный дымоход соответствующего сечения, к которому котлы подключаются. Конструкция камеры сгорания простая – она накрывается колпаком, а тот, в свою очередь, имеет соединение с дымоходом. Воздух для горения поступает через ряд отверстий. Установка таких котлов предъявляет требования к помещению. В нем должен быть постоянный приток воздуха и оборудован дымоход. Кроме этого, обязательна и вытяжная вентиляция.
• Закрытые камеры сгорания имеют более сложное устройство. Продукты сгорания из них удаляют принудительно при помощи центробежного вентилятора, выход которого соединен с дымоходом. Благодаря механическому побуждению, естественная тяга в дымоходе необязательна, он может быть меньшего диаметра, может прокладываться как вертикально, так и наклонно, и даже горизонтально. Так как вентилятор создает в камере разрежение, то воздух будет «засасываться» любым доступным ему путем. Для этого организован канал в том же дымоходе. Он сделан коаксиальным, то есть труба в трубе. По внутренней идет отвод продуктов сгорания, а по внешней организована подача свежего воздуха. Вот такое технически грамотное и можно даже сказать, что изящное решение.

Котлы с открытыми камерами сгорания называют еще атмосферными, а с закрытой – турбированными. У разных производителей может в названии модели котла указываться слова atmo или turbo, которые однозначно говорят о том, какая именно камера сгорания применена. Естественно, что из-за более сложного устройства турбо-котлы одного производителя имеют высокую цену по сравнению с атмосферными при одинаковой мощности. Но зато для них не надо организовывать дымоход и приток воздуха. Да и КПД у них немного выше, так как вентилятор всегда обеспечивает нужную тягу и забор воздуха для горения. Поэтому в большинстве случаев сейчас покупают котлы с закрытой камерой сгорания для новых домов. А их «коллег» с открытой камерой сгорания приобретают и устанавливают в котельных, уже имеющих хороший дымоход и вентиляцию. Про дымоходы турбированных котлов мы еще расскажем отдельно и подробней, а сейчас остановимся на том, что еще расположено в камере сгорания.

Горелка

В нижней ее части расположена горелка, именно благодаря ей и происходит подача газа для сгорания. В настенных двухконтурных котлах применяются атмосферные модулируемые горелки из нержавеющей стали, в которых предусмотрена возможность плавного регулирования мощности. Это весомое преимущество перед обычными одноступенчатыми или двухступенчатыми горелками, так как это позволяет управлять сгоранием газа в зависимости от потребности в тепле. Котлы с обычными горелками при достижении требуемой температуры теплоносителя просто перекрывают подачу газа. Потом, когда теплоноситель остынет, газ опять подается, производится его зажигание и идет подогрев. Если такие циклы происходят часто, то говорят, что идет тактование котла. Это сказывается на расходе газа и ресурсе дорогостоящего оборудования.

Для котла лучше, если пламя горит практически постоянно, но с разной интенсивностью. Например, при холодном теплоносителе идет горение газа с наибольшей мощностью. По мере того как температура повышается, автоматика снижает подачу газа на горелку, а когда уже теплоноситель достиг нужной температуры, то пламя делается минимально возможным, чтобы только поддерживать ее. В хороших котлах идет модуляция в пределах примерно от 30 до 100% мощности. Меньше делать нижний порог технически возможно, но бессмысленно, так как пламя будет слишком близко к горелкам. Как говорят специалисты – «пламя садится на горелки». Это приводит к их быстрому загрязнению или даже прогоранию. Слишком большое пламя, которое будет доставать до теплообменника, приведет уже к его быстрому прогоранию. Это еще раз доказывает важность тонкой настройки котла специалистом в конкретных условиях, так как заводские установки по умолчанию не всегда подходят.

Розжиг пламени на горелках настенных котлов может делаться двумя способами:

Ручной пьезорозжиг. Для него вначале надо зажечь пилотную горелку нажатием и удержанием специальной кнопки, которая подает газ и одновременно высекает искру от мощного электрического импульса, создаваемого пьезоэлементом. Это происходит практически так же, как и в обычных зажигалках. Пламя пилотной горелки очень маленькое, даже меньше, чем от зажженной спички. Но его хватает для розжига основной.

Когда автоматика инициирует подачу газа, то он быстро зажигается от пилотной горелки. Когда же подача газа прекращается, то основная горелка гаснет, а пилотная остается «дежурить». Выгоды такого розжига очевидны – он не зависит от наличия электричества. Но в настенных котлах такой анахронизм, как пьезорозжиг практически не применяется, так как современные модели без электроэнергии работать не будут вообще. Да и жизнь современного человека без использования электричества просто нельзя представить.

Электронный розжиг – это наиболее современный, безопасный и легко управляемый способ. Для его реализации над горелкой котла на некотором расстоянии располагают два электрода. Один служит для высекания искр. Для этого на него блоком розжига по команде автоматики подается серия мощных электрических импульсов. Между электродом и горелкой проскакивают искры, которые и зажигают газ.

Второй электрод служит для контроля наличия пламени. Даже из школьного курса физики известно, что пламя представляет собой ионизированный газ. А значит, через него должен протекать электрический ток, если на электродах будет разность потенциалов. Мало того – ионизированный газ способен проводить ток только в одном направлении, а значит, будет работать как выпрямитель переменного тока. Проявляется так называемый туннельный эффект. В некоторых моделях котлов электроды розжига и контроля ионизации объединены в один, что технически очень легко реализуемо.

Такой подход к определению наличия пламени имеет преимущества в том, что и способность проводить ток и туннельный эффект проявляются мгновенно после появления пламени, а значит автоматика быстро будет реагировать и на отключение импульсов при розжиге, и на включение или отключение подачи газа. А это более безопасно и не ведет к большим потерям газа, которые неминуемо есть при каждом розжиге.

Газовый клапан

Горелка сама по себе не сможет модулировать пламя сгорающего газа, она лишь исполнительный механизм. А количество газа, подаваемое на нее, определяет газовый клапан, который, в свою очередь, «подчиняется» блоку управления.

Газовый клапан в двухконтурных настенных газовых котлах обычно размещают в нижней части и крепят к корпусу винтами. Входной газовый шланг или трубу подключают к нижней части клапана, а к его выходу подключают патрубок, ведущий непосредственно к горелке. Никаких промежуточных устройств по газу в котле больше не имеется. То есть все «администрирование» по газу отдано газовому клапану, но под надзором электроники. Какие же функции выполняет газовый клапан?

• Прежде всего, клапан в случае какой-либо неисправности в своей конструкции или по команде с блока управления должен быстро отключать подачу газа при помощи электромагнитных катушек. Причем катушек в хороших клапанах две, они работают в паре, но могут дублировать друг друга. При полном отключении электропитания клапан, разумеется, должен быть закрытым по умолчанию.
• Для регулирования объемов подаваемого газа предусмотрен специальный модуляционный клапан, который управляется с блока управления котла. При подаче разного по величине напряжения клапан может увеличивать или уменьшать сечение подающего отверстия для газа. Это очень похоже на то, как регулируют проток воды при помощи вентиля, только не вручную, а при помощи исполнительных механизмов.
• В газовом клапане также отслеживается давление газа в трубопроводе. Оно не должно выходить за разрешенный диапазон. Если же это происходит более, чем на 5% в ту или иную сторону – клапан отключает подачу газа. И дает сигнал блоку управления, чтобы тот сформировал код ошибки и остановил котел. Такая неисправность считается одной из самых серьезных, требующих непременного участия человека в ее устранении. Это совершенно логично, ведь изменение давления газа может быть вызвано разрывом шланга, повреждением трубы, различной арматуры или нештатной ситуацией в газовых магистралях. Такая аварийная остановка котла не устраняется простым включением и отключением, а только перезагрузкой блока управления.

К газовому клапану современного настенного котла подключается не только газ. К нему подводится электропитание 220 В, а также группа проводов от блока управления. На корпусе клапана имеется ряд регулировочных винтов, а также технологических отверстий для подключения измерительных манометров. Именно по ним специалисты устанавливают максимально и минимально допустимое давление газа в магистрали. И также есть винт регулирования мощности и другие. Естественно, что все операции по регулировке должны производиться только обученными и имеющими на это право людьми. Но в жизни все оказывается не так. В итоге – те винты крутили и крутят «все кому не лень», слушая «мудрые» советы с интернетовских форумов.

Когда-то поняв, что нанесение пломб или маркировка краской каких-то регулировочных механизмов не помогает нашим «кулибиным» вмешиваться в «святая святых», наивные западные инженеры стали скрывать регулировки под крышечками, которые пломбируются. Но и это не помогло, так как на эти крышечки не обращал внимания никто. Ни «кулибины», ни организации, которые должны вести контроль и обслуживание. «Тайные» винтики продолжали крутить все, и даже некоторые приглашенные специалисты делали регулировку «на глаз», без всяких приборов, ориентируясь по субъективным факторам: цвету и высоте пламени, звуку, температуре «на ощупь» и другим «авосям» и «фэншуям».

Но и на этом вечная борьба инженерной науки с пытливостью ума жителей бывшего СССР не закончилась. Весь процесс сторонники технического прогресса решили усложнить. Теперь уже в некоторых современных котлах устанавливаются газовые клапаны с сервомоторами, которые вместо винтов делают регулировки клапанов через специальные сервисные меню в блоке управления, которые, по мнению немцев, итальянцев и американцев, будут недоступны «простым смертным», а только подготовленным специалистам. Но и здесь они явно «недооценили мощь» желания познания всего окружающего наших граждан. Известно, что лучший способ распространить максимально быстро информацию – это сказать что-то кому-то по очень большому секрету.

Ситуация стала еще смешнее. Наши люди поняли, что для вмешательства в настройки не надо даже открывать крышку котла и искать заветные регулировочные винты. Достаточно знать «секретную» процедуру доступа к меню, а там разберутся даже дети. И в этой вечной борьбе не поможет никто. Можно посоветовать, конечно, делать ложные сервисные меню, или делать регулировочные винты, которые не будут влиять ни на что. Но мудрые читатели нашего портала понимают, что это может спасти только на короткое время, так как все «секретные фарватеры» все равно будут раскрыты.

Мы этим своим лирическим отступлением нисколько не хотим оправдывать несанкционированное вмешательство в настройки любых точных механизмов, в том числе газового клапана. Здесь все дело в том, что уважение населения к инженерной науке будет сформировано только тогда, когда в стране будет грамотно организованы и продажа, и гарантийное, и сервисное обслуживание любого оборудования, причем по адекватным ценам. В разработке любой модели котла известных производителей участвовал коллектив высококвалифицированных инженеров. И их рекомендациям надо верить. Поэтому наш совет – это найти ту организацию или специалиста, которые будут делать все грамотно. Если их трудно найти, то лучше на котле оставить заводские настройки, так как они подходят для большинства случаев.

Теплообменники газовых двухконтурных котлов

В верхней части камеры сгорания всегда устанавливается одна из главных деталей – теплообменник. Главной задачей котла является передача тепла от сгорающего газа теплоносителю системы отопления. В двухконтурных котлах добавляется дополнительно еще и задача по приготовлению горячей воды. Все эти процессы идут в теплообменниках. И эти две задачи можно решить совместно или раздельно. Соответственно газовые двухконтурные котлы могут быть с раздельными теплообменниками или одним совместным битермическим теплообменником.

Медь – лучший материал для теплообменников настенных котлов

Для настенных газовых котлов принципиально важен материал, из которого изготовлен теплообменник. На заре развития отопительных котлов главным материалом для теплообменников являлся чугун. Это замечательный материал, который отличается и прочностью и стойкостью к коррозии и долговечностью. Но в современных системах отопления, которые должны очень быстро реагировать на изменяющиеся условия, чугуну остается все меньше места. Этот сплав очень тяжелый, отличается хрупкостью и плохо реагирует на резкое изменение температуры. В интернете можно собрать целую коллекцию «посмертных» фотографий чугунных теплообменников после попадания в них холодной воды. Вдобавок чугунные теплообменники имеют очень большой внутренний объем. И цена на него не отличается «демократичностью», так как высокотехнологичное литье чугуна задача непростая. И сейчас чугун широко применяется в парапетных газовых или твердотопливных котлах, но в «настенниках» ему не место.

Цены на популярные газовые котлы

На смену чугуну пришла сталь. Этот сплав легче, достаточно прочен, его легко обрабатывать. Но долговечность у стали не на высоте из-за ее низкой стойкости к коррозии. Если применять нержавеющую сталь, то надежность теплообменника вырастет, но и теплопроводность будет в разы меньше, а это не очень хорошо. У стальных теплообменников есть еще большой минус – для нагрева теплоносителя они должны иметь солидный объем и массу. Получается, что часть энергии от сгорания газа будет тратиться на нагрев самого теплообменника. И чем больше мощность котла, тем больше газа будет уходить на нагрев еще более массивного теплообменника.

Из всех доступных материалов для теплообменников лучше всего подходит медь. Это обусловлено тем, что этот металл имеет в несколько раз большую теплопроводность, чем сталь. Приведем простой пример: у чугуна коэффициент теплопроводности – 50 Вт/(м*°К), у стали – 47 Вт/(м*°К), у нержавеющей стали – 15 Вт/(м*°К), а у меди – 401 Вт/(м*°К). Из металлов лучшей теплопроводностью обладает только серебро, но его применение в качестве теплообменников оправдано очень редко в особо ответственных электронных схемах, но не в отоплении. Получается, что медь является наилучшим из доступных материалов, способным быстро и без особых энергетических затрат передать тепло от одной среды другой.

Другими важными достоинствами медных теплообменников является их компактность и стойкость к коррозии. Но их применять в котлах «по старинке» — просто поместив в камеру сгорания, категорически нельзя. Малейший перегрев медного теплообменника приведет к его очень быстрому разрушению. Поэтому применяют несколько простых приемов, которые позволяют служить медным теплообменникам не меньше чугунных, то есть несколько десятков лет. Какие это приемы?

• Во-первых, медные теплообменники применяют только в тех котлах, которые работают в закрытых системах отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. Чаще всего эти котлы уже имеют встроенный циркуляционный насос. При остановке насоса по каким-либо причинам автоматика сразу гасит горелку.
• Во-вторых, медные теплообменники применяют только в тех приборах, где существует возможность модуляции пламени. Например, даже раньше в старых газовых колонках количество газа, подаваемого на горелку, напрямую зависело от протока воды. Чем больше открываешь кран горячей воды, тем больше проток, тем больше газа подается на горелку. В современных котлах регулирование еще более совершенное и тонкое – за всем следят датчики, блок управления и газовый клапан.
• В-третьих, медный теплообменник для долгой службы должен быть «окружен» системой безопасности. На выходе из него всегда ставится отдельный датчик, отвечающий за безопасность. Называют его термостат перегрева. Обычно он настроен на температуру 105—110°C и если она достигает этих величин, то контакты термостата размыкаются, этот факт сразу становится заметен плате управления, и она моментально дает команду газовому клапану и тот отключает горелку.

• В-четвертых, циркуляционный насос, который способствует прокачке теплоносителя, не останавливается даже после того, как погасла горелка, а продолжает работать еще какое-то время. Специалисты называют это выбег насоса. Он нужен для того, чтобы циркулирующий теплоноситель «снял» излишки тепла с теплообменника. Время выбега программируется в блоке управления и обычно оно составляет не менее 1 минуты.
• В-пятых, в котлах с закрытой камерой сгорания после погасания горелки также продолжает работать и вентилятор, что также способствует и проветриванию камеры сгорания, и охлаждению теплообменника. Время работы вентилятора также программируется и обычно оно составляет по умолчанию 30 секунд.
• И, наконец, закрытую систему отопления желательно заполнять только подготовленным теплоносителем, чтобы меньше образовывалось накипи в теплообменнике. Они еще и требуют периодической промывки сервисными специалистами с применением специальных химических растворов и оборудования. Особенно это касается битермических теплообменников.

Конструктивно медный теплообменник, размещаемый в камере сгорания, представляет собой обычный змеевик из медной трубы диаметром в котлах не менее 3/4 дюйма. Для увеличения площади теплосъема все пространство между витками змеевика заполнено тонкими медными пластинками. Раскаленные газы из камеры сгорания могут проходить через преграждающий им путь теплообменник с очень малым сопротивлением. А попутно медные пластины и сами трубы интенсивно отбирают тепло, нагревая при этом циркулирующий по ним теплоноситель. Как видно, принцип работы очень простой. Чем больше мощность котла, тем больше по площади должен быть теплообменник, тем большее количество витков может сделать змеевик. Но этим вопросам занимаются сугубо инженеры-разработчики, так как теплообменник – это деталь очень ответственная и высокотехнологичная.

Раздельные теплообменники для отопления и горячей воды

Большинство двухконтурных настенных котлов имеют раздельные теплообменники для отопления и приготовления горячей воды. И это имеет вполне объяснимые причины.

• Для горячего водоснабжения используется чистая вода, которую необходимо подогреть, а для отопления хоть чаще всего и используется вода, но она совершенно другая. Она может иметь какие-то добавки, нормализующие ее жесткость и снижающие способность образовывать накипь. Эта вода может иметь неприятный запах или цвет. Естественно, контур отопления и горячего водоснабжения надо физически разделять.
• Запросы на температуру воды для системы отопления и водоснабжения могут быть совершенно разные. Например, для отопления требуется теплоноситель с температурой 70°C, а для крана с горячей водой достаточно и 45°C. Реализовать это в одном теплообменнике трудно. Легче разделить, но сделать это по-умному.

Главным местом, где нужно снимать максимальное количество тепла является, разумеется, камера сгорания. Именно в ней и располагают основной теплообменник, который должен «обслужить» систему отопления. А как сделать так, чтобы и горячее водоснабжение тоже было удовлетворено? Можно, конечно, разместить в камере сгорания еще один теплообменник, предварительно рассчитав его необходимые параметры, но тогда получается, что все усилия по тому, чтобы сделать котел компактным будут напрасными. Если отоплению необходимо будет давать определенное количество тепла в течение какого-то времени (обычно это количество кВт в час), то для горячего водоснабжения надо подогревать проточную воду. А это требует работы котла на полной мощности.

Чтобы увязать интересы и отопления и водоснабжения, было решено основной теплообменник оставить для целей отопления, а для горячего водоснабжения применить свой, но размещать его не в камере сгорания, а отдельно. Причем проточная вода будет отбирать тепло не у пламени горелки и горячих газов в камере сгорания, а у теплоносителя системы отопления.

Для приготовления горячей воды используются пластинчатые теплообменники. В них есть два независимых контура – для теплоносителя системы отопления и для проточной воды, которую необходимо подогреть. Конструктивно теплообменник представляет собой набор спаянных друг с другом тонких пластин из нержавеющей стали. Каждые две соседние пластины образуют камеру. По одним камерам циркулирует теплоноситель, а по другим – вода. Естественно, что в теплообменники камеры с водой и теплоносителем чередуются друг с другом. Каждая камера связана с соответствующими патрубками.

Потоки теплоносителя и воды внутри пластинчатого теплообменника для лучшего теплосъема направлены навстречу друг другу. Циркуляция подогретого теплоносителя идет принудительно – под воздействием насоса, а вода для ГВС движется под собственным напором. Очевидно, что чем больше будет площадь отдельно взятой пластины и чем больше их будет (а соответственно и камер), то тем больше будет мощность теплообменника. Тем большее количество воды сможет подогреть теплообменник в единицу времени. Несмотря на свои скромные габариты, пластинчатые теплообменники имеют немалую мощность и высокую надежность.

Настенные котлы не могут работать сразу и для целей отопления, и для приготовления горячей воды. Это является своеобразной платой за компактность, так как если постараться совместить по времени эти две функции, то мощность теплообменника должна быть больше, камера сгорания должна иметь гораздо больший размер. Если в холодный сезон котел может работать на отопление практически непрерывно, то в быту потребление горячей воды идет периодически. Ведь не постоянно же необходимо, например, помыть посуду или принять душ, а только время от времени. Поэтому настенные котлы работают на отопление, но когда идет запрос на горячую воду (открывается кран), то он сразу переключается на воду. Это по-научному называется приоритет горячей воды.

Некоторым читателям может показаться, что такой приоритет может сильно повлиять на тепло в доме, ведь во время забора воды прекращается циркуляция теплоносителя в контуре отопления. Но, дело все в том, что система отопления имеет определенный объем. В холодный сезон в этом объеме находится уже подогретый теплоноситель, а он обладает хорошей тепловой инерционностью. Даже в те промежутки времени, когда котел перестает работать в интересах отопления, теплоноситель все равно будет отдавать тепло радиаторам, а те нагревать воздух в помещениях. Не с такой интенсивностью, но все же будет. И за то время, пока требуется горячая вода, это практически не сказывается на температуре в помещениях, особенно если дом построен из теплоинерционных материалов.

Современный человек, пользуясь горячей водой у себя в доме, не будет бездумно лить горячую воду в душе или ванной, а только по мере необходимости, ведь за все надо платить деньги. Для мытья посуды все чаще в квартирах и домах используется техника, которая тратит воду крайне экономно. Поэтому очень часто двухконтурных котлов с переключением приоритета вполне хватает и для отопления, и для горячей воды. Если же речь идет о постоянном потреблении воды, что свойственно для бань или бассейнов, то, конечно, двухконтурный котел не будет спасением. В этом случае на выручку придут только емкостные  нагреватели косвенного нагрева. Но это тема другой статьи.

Как конкретно происходит работа котлов в режиме отопления и водоснабжения, мы подробно расскажем в соответствующем разделе статьи. А пока кратко отметим достоинства раздельных теплообменников для отопления и ГВС:

• Во вторичном теплообменнике вода для ГВС не может нагреться до температуры свыше 60°C, а это исключает риск получения ожогов.
• Как известно, для интенсивного образования накипи необходимо присутствие солей кальция и магния, а также температуры свыше 60°C. Так как автоматика котла не даст разогреваться пластинчатому теплообменнику свыше этого порога, то и образование накипи не будет интенсивным. Котлам с раздельными теплообменниками промывка теплообменников нужна гораздо реже.
• Использование основного теплообменника, размещенного в камере сгорания, только для нагрева теплоносителя отопления позволяет максимально использовать все внутреннее сечение труб змеевика. Это хорошо отражается на теплообмене.
• С точки зрения автоматического управления температурами теплоносителя в отоплении и ГВС, система с двумя теплообменниками реализуется проще.

Наличие двух теплообменников и наличие приоритета ГВС перед отоплением предполагает еще и применение специальной арматуры (трехходовой клапан с сервоприводом), которая по командам с блока управления производит переключение из одного режима в другой. Это влияет на цену двухконтурного котла с раздельными теплообменниками. Но, как показывает опыт все-таки два теплообменника по всей совокупности расходов на покупку, расходов на эксплуатацию и ТО оказываются ниже, но для того, чтобы сделать окончательные выводы надо рассмотреть и другой способ приготовления теплоносителя для отопления и ГВС.

Битермические теплообменники в настенных двухконтурных котлах

Чем проще какой-либо технический прибор, тем выше его надежность и ниже стоимость. Такой подход был применен к двухконтурным настенным котлам, и в них решили совместить и подогрев теплоносителя, и воды для ГВС в одном теплообменнике, который размещают в самом «горячем» месте – камере сгорания. Такие теплообменники называют битермическими.

По внешнему виду, на первый взгляд, битермические теплообменники похожи на монотермические – тот же змеевик с множеством пластин, но их «предательски» выдает не два патрубка для подключения, а четыре. Два из них – большего сечения относятся к системе отопления, а два других, которые поменьше, к системе ГВС. Можно также заметить, что трубка змеевика у теплообменника несколько толще, чем у монотермического «собрата» примерно равной мощности, так как внутри ее фактически находятся две трубы – одна в другой. То есть битермический теплообменник имеет коаксиальную структуру.

Внутренняя часть трубы имеет интересную ромбовидную форму, она предназначена для ГВС. Внешние четыре сегмента предназначены для теплоносителя отопления. Получается, что ромбовидная трубка для горячей воды находится «в объятиях» круглой. Такой плотный контакт обеспечивает быстрый подогрев воды системы ГВС как от теплоносителя, так и от самого медного теплообменника.

Обслужить сразу и систему отопления и ГВС битермический теплообменник не может, так как для реализации этой идеи придется, как минимум в два раза увеличивать его размеры. Соответственно и камера сгорания и горелка тоже должны подвергнуться принудительной «акселерации». Вся идея компактности отопительного прибора сразу станет бессмысленной. Поэтому и в двухконтурных котлах с битермическим теплообменником тоже делают работу с приоритетом горячей воды. Для этого во время запроса на горячую воду блок автоматики останавливает работу циркуляционного насоса и управляет пламенем горелки для регулирования температуры на выходе.

Главное преимущество котлов с битермическими теплообменниками – это более простая техническая реализация совмещения функции отопления и ГВС. Это отражается на цене – такие котлы дешевле, так как нет вторичного пластинчатого теплообменника, а также трехходового клапана с сервоприводом (на них подробно остановимся ниже). Еще один плюс проявляется в том, что в зимнее время, когда работает отопление, при открытии крана из него практически сразу начинает поступать горячая вода, это зависит еще и от расстояния до точек водоразбора. Котел с отдельным пластинчатым теплообменником должен вначале прогреть его, а только потом начнет нагреваться вода. На это уходит некоторое время и газ тоже.

Однако это достоинство может принести и неприятности. Представим, что котел отапливает дом и задана температура контура отопления 80°C. Это вполне возможно в лютые морозы. Теплообменник соответственно нагрет до этой же температуры и в его объеме также присутствует вода для ГВС этой же температуры. Поэтому, при открытии крана есть вероятность получения ожога, так как 80°C – это много! В некоторых котлах существует защита от этого явления в виде термостатических вентилей на выходе, которые не позволят сильно горячей воде уходить в систему ГВС. Они подмешивают порцию холодной воды, чтоб температура не превышала 60°С, а в дальнейшем уже срабатывает автоматика, которая по сигналу с датчика температуры модулирует пламя горелки.

Цены на теплообменники

Применение битермических котлов должно быть ограничено в тех регионах, где водопроводная вода имеет высокое содержание солей кальция или магния. Именно они при нагреве выпадают в виде осадка. И особенно остро встает вопрос с битермическими теплообменниками при приготовлении горячей воды. Если в контуре отопления теплоноситель замкнут и может быть очищен и умягчен специальными реагентами, то в контур ГВС постоянно поступает свежая вода с новой порцией солей жесткости. В зимний период теплообменник в камере сгорания может быть разогрет до 70°С и более. И когда в него начнет поступать вода для подогрева, то накипь будет образовываться мгновенно. Если не проводить регулярную чистку или промывку, то накипь со временем может полностью перекрыть проход теплообменника. Причем так, что он будет неремонтопригоден и потребует замены. А это почти половина стоимости котла.

Если показатели жесткости воды в водопроводе или скважине превышают 8—10° Ж (градусов жесткости), то использовать котел с битермическим теплообменником противопоказано. Лучше, если этот показатель будет даже менее 2° Ж. Сведения о жесткости можно узнать у водоснабжающей организации. Если дом имеет свою индивидуальную скважину, то этот показатель можно узнать, сдав воду на анализ. Существует закономерность – чем глубже берется вода, тем большая у нее будет жесткость. Поэтому котлам с битермическими теплообменниками противопоказана артезианская вода. Если только дом не оборудован станциями умягчения воды.

Анализ сообщений на тематических форумах по отоплению явно свидетельствует о том, что, несмотря на более демократичную стоимость, котлы с битермическими теплообменниками создают для своих хозяев больше проблем, чем с двумя раздельными. Промывка теплообменников для них обязательна раз в год, а с водой средней или высокой жесткостью и два раза в год. Профессиональная промывка стоит от 3 до 4,5 тысяч рублей. Битермический теплообменник стоит 16–20 тысяч рублей, если пойдет речь о замене. А новый котел можно купить за 28—30 тысяч рублей.

Элементы гидравлики газового двухконтурного котла

Мы уже упоминали, что двухконтурные котлы больше похожи на мини-котельную, чем просто на прибор, греющий воду от газа. И все гидравлические узлы, которые есть в котельной, уже присутствуют в современном настенном двухконтурном котле. Это сильно упрощает интеграцию котла в систему отопления и ГВС, так как для этого у него всего 4 гидравлических подсоединения: подача и обратка системы отопления (резьбовые соединения 3/4 дюйма) и вход холодной воды и выход горячей (резьбовые соединения 1/2 дюйма).

На том рисунке, что приведен ранее, вся гидравлика сводится к трем пунктам – гидроблок, пластинчатый теплообменник и циркуляционный насос. На самом деле в гидравлике котла гораздо больше интересных деталей, о которых бы стоило знать потенциальному хозяину. Перечислим эти элементы и кратко упомянем назначение каждого из них.

• Циркуляционный насос – обязательный элемент любого настенного котла. Система отопления закрытого типа (а настенные котлы работают только в таких) представляет собой замкнутый в кольцо контур. Это позволяет не применять мощные насосы, так как «подталкиваемый» насосом теплоноситель толкает и весь остальной объем. В принципе, насосу необходимо преодолеть сопротивление трубопроводов и приборов системы отопления. В настенных котлах применяются насосы с мокрым ротором, как самые неприхотливые и надежные. Чаще всего на насосах имеется переключатель скоростей: 2 или 3. Управляется насос от блока управления. Вход насоса делается в месте подключения «обратки» системы отопления, а выход связан с первичным теплообменником, размещенным в камере сгорания.

• В любой системе отопления должна быть группа безопасности, включающая три основных элемента. Первый элемент в этой группе – это аварийный клапан, предназначенный для сброса избыточного давления в контуре отопления, которое может возникнуть в силу разных причин: перегрев теплоносителя, неисправности расширительного бака и другие. Клапаны в котлах применяют чаще всего стандартные, пружинного типа с заводскими установками 2,5 или 3 бар. При превышении этого давления клапан открывается и выпускает часть теплоносителя до тех пор, пока давление не придет в норму. Выход аварийного клапана желательно направить в канализацию. Размещают аварийный клапан обычно после насоса.

• Другой элемент группы безопасности – это автоматический воздухоотводчик. При заполнении в систему вместе с теплоносителем попадает растворенный в нем воздух, который абсолютно не нужен. Для его беспрепятственного выхода после циркуляционного насоса устанавливают этот полезный прибор, который пропускает наружу только газ, но задерживает любую жидкость.

• Третий элемент в группе безопасности – это манометр. За давлением в контуре отопления нужен контроль. Оно должно быть в диапазоне 0,8—3 бар. В настенных котлах есть специальный датчик давления, который связан с блоком управление. Если давление падает ниже допустимого (0,8—1 бар) блок управления останавливает котел и выдает на панель сообщение об аварийной остановке. Несмотря на то что умная электроника следит за давлением, все равно большинство котлов оснащаются наглядными механическими манометрами, связанными с контуром отопления тонкой медной трубкой. На этих манометрах зеленым сектором показывают допустимое давление, а красным – повышенное или пониженное. В некоторых котлах делается цифровая индикация на дисплее, но от механических манометров не отказываются даже самые маститые производители.
• В любой закрытой системе отопления должен быть расширительный бак – экспанзомат. С первого взгляда его в «настенниках» нет, если смотреть на переднюю панель и даже если снять переднюю крышку. Но он, безусловно, есть! Размещают его в задней части котла в специально выделенном месте. Расширительный бак необходим для компенсации расширения теплоносителя при нагреве и поддержания давление в системе отопления в нужном диапазоне. Котлы поставляются с предварительно накачанной воздушной камерой давлением примерно 1 бар. Для контроля и подкачки на расширительном баке имеется специальный ниппель, к которому может подключаться воздушный насос (типа велосипедного) с манометром. Обычно ниппель делают доступным для подключения насоса даже без снятия крышки, но контроль давления в экспанзомате и доведение его до требуемого делается только тогда, когда теплоноситель слит из котла. Гидравлическая часть расширительного бака соединяется с контуром отопления в месте выхода насоса при помощи гибкого шланга или медной трубки.

• Для слива теплоносителя с настенного котла в нем обязательно предусматривают специальный патрубок, который обычно открывается при помощи ключа. Это позволяет, не сливая воду со всей системы, делать техобслуживание котла. Но это будет возможно? только если котел будет «окружен» запорной арматурой, что обычно делают при монтаже. Сливной патрубок чаще всего размещают также в районе насоса.
• В котлах, где для приготовления горячей воды используются два раздельных теплообменника, необходима специальная арматура. Для этого используют трехходовой клапан. Его устанавливают на выходе первичного теплообменника. Клапан в разрезе показан на рисунке. Представим, что справа подключается выход из первичного теплообменника, снизу – вход во вторичный пластинчатый теплообменник, а слева – выход на контур системы отопления. По сути, такой клапан является перенаправляющим и имеет только два положения. В одном из них, когда шток отжат (как на рисунке), теплоноситель идет в отопление, а когда нажат – в пластинчатый теплообменник.

• Для управления трехходовым клапаном могут использоваться специальные механизмы. Одни из них используют давление воды в трубопроводе ГВС и при помощи мембранных блоков воздействуют на шток клапана, но чаще всего применяются специальные электрические сервоприводы, доказавшие свою высокую надежность. Внутри сервопривода смонтирован небольшой электрический моторчик и редуктор, а также группы контактов, сигнализирующие о текущем состоянии. Сервопривод может находиться только в двух состояниях – когда он нажимает на шток трехходового клапана, и когда он его отжимает. Команду на переход из одного состояния в другое дает блок управления котла. Переход занимает несколько секунд, пока моторчик с редуктором не приведут в действие исполнительный механизм, нажимающий на шток или отпускающий его. К корпусу клапана сервопривод чаще всего крепится пружинной скобой, чтобы его можно было просто и быстро смонтировать и демонтировать.

• Очень важным элементом гидравлической системы является датчик протока воды в системе ГВС. Блоку управления котла очень важно знать о том, что пошел запрос на приготовление горячей воды, то есть когда открывается кран. Для регулирования температуры путем модуляции пламени в горелке еще и необходимо знать, каков расход воды. Эти две функции и выполняет датчик протока. Конструктивно он представляет собой турбинку с постоянным магнитом, размещенную в трубе ГВС перед входом в теплообменник. Когда идет разбор воды, турбинка приходит в движение вместе с магнитом, а датчик Холла, размещенный за трубой, оценивает скорость вращения. Это позволяет блоку управления судить о текущем расходе.

• В гидравлической группе котла размещается и датчик температуры в системе ГВС, который устанавливают уже после теплообменника. Для этого специально организуют резьбовое отверстие. В подавляющем большинстве случаев применяются погружные резистивные датчики NTC (от слов «Negative Temperature Coefficient»), которые уменьшают свое сопротивление с увеличением температуры. Таким образом, блок управления, собирая данные с датчика протока и температурного датчика ГВС, может эффективно управлять температурой выходящей горячей воды, давая команды на модуляцию пламени.

• Для контроля температуры теплоносителя в контуре отопления также применяются резистивные датчики NTC. Чаще всего они не погружные, а накладные – при помощи специальной клипсы прижимаются к медному трубопроводу. При этом в месте контакта датчика с трубой для улучшения теплообмена применяют кремнийорганическую термопасту. Датчик температуры может устанавливаться один – на подающем трубопроводе отопления, а может и два – и на подающем, и на обратном трубопроводе. Во втором случае блок управления имеет более полную картину о состоянии контура отопления.
• Для заполнения системы отопления теплоносителем и периодической подпитки в настенных котлах всегда имеется кран подпитки, который располагают также в гидроблоке. Контроль заполнения системы в целом или котла в отдельности ведут по манометру.

• Некоторые модели котлов в своем гидравлическом блоке имеют еще и байпас, который через специальный клапан, при резко возросшем сопротивлении контура отопления, замыкает подающую и обратную магистраль. Это сделано для того, чтобы циркуляция в теплообменнике не прекратилась, так как это может привести к закипанию теплоносителя и резкому скачку давления. А также байпас нужен для защиты насоса. Сопротивление может возрасти по многим причинам. Это засорение трубопроводов или радиаторов, какая-либо аварийная ситуация. Если радиаторы оборудованы термостатическими вентилями с термоголовками, то они по достижении нужной температуры воздуха могут «дружно» закрыться и увеличить сопротивление контура отопления. Специалисты рекомендуют ближайший к котлу радиатор не оборудовать никакой терморегулирующей арматурой, чтобы обеспечить циркуляцию теплоносителя без привлечения байпаса внутри котла. Тем более что далеко не во всех моделях эта деталь есть.

Цены на байпас

Гидравлические блоки или группы в современных котлах стараются сделать очень компактными. Все что можно собрать в единый модуль сразу объединяется. Очень часто производители делают конструкцию гидравлического блока такой, чтобы была исключена взаимозаменяемость отдельных узлов. Это понятно с точки зрения производителя, но вот в дальнейшей эксплуатации и техническом обслуживании такой подход может создать проблемы. Например, вышел из строя аварийный клапан давления на условном котле и «вскрытие» показало, что стандартные изделия не подходят. В оригинальном гидроблоке просто есть резьбовое отверстие, куда можно смонтировать только «родной» клапан и только от этой модели котла. Совершенно «случайно» у официального дилера на складе не будет нужной детали и надо ждать энное количество времени поставки, причем за такие деньги, что в ближайшем сантехническом магазине можно  купить такое количество стандартных аварийных клапанов, которых бы хватило до конца жизни праправнуков. И такая ситуация, увы, не редкость.

Следующий пункт, на котором некоторые производители желают сэкономить – это материал, из которого изготовлены элементы гидравлики котла. Разумеется, что теплообменники должны изготавливаться только из меди, а пластинчатые из нержавеющей стали или меди, а сами корпуса гидроблоков до недавнего времени традиционно изготавливали из латуни. Этот сплав – давний спутник человека и в сантехнической арматуре ведет себя надежно, адекватно и предсказуемо. Потом кто-то «укусил» производителей и они массово стали производиться детали гидравлики котлов из пластмасс. Для оправдания этого поступка пластик стали всячески расхваливать за его прочность и стойкость, хотя всем специалистам было понятно, что во главу угла ставится дешевизна производства и собственная прибыль. Никто ведь не будет спорить с тем, что изготовить деталь из термопластичного полимера и быстрее, и дешевле, чем из металла, который надо отлить, а потом еще фрезеровать на точных станках. Можно даже согласиться с тем, что при возможных температурах теплоносителя и горячей воды в настенных котлах пластик будет вести себя адекватно. Но самое проблемное место гидроблоков из пластмассы – это резьбовые соединения. Одно небольшое излишнее усилие при затяжке и резьба моментом срывается без всяческой надежды на восстановление. А по стоимости запасных частей пластмассовые детали нисколько не уступают блокам из латуни.

На рынке котельного оборудования иногда попадаются «экземплярчики» котлов, где гидравлические элементы исполнены, вообще, из силумина. Авторы статьи не приемлют матерные выражения при письменном изложении своих мыслей, поэтому по поводу этих моделей применяют ёмкое, дипломатичное и многозначительное no comments.

Неспециалисту очень трудно понять, какой котел более надежен. Мнение о конкретной модели у него будет складываться на основании красочных буклетов, написанных «на заказ» на сайтах производителей и дилеров хвалебных отзывов, а также вышколенных продавцов-консультантов. Чтобы узнать истинную суть той или иной модели котла лучше всего пригласить независимого специалиста, который имеет опыт ремонта отопительного оборудования. Внимательный и беспристрастный взгляд мастера на «начинку» котла много сможет рассказать. Неисправности у котлов типичные, процедуры сервисного обслуживания тоже. И от того насколько удобно котел можно будет эксплуатировать, обслуживать и ремонтировать и складывается действительно ценное мнение. И красота крышки корпуса, футуристический дизайн и «кричащие» бренды не будут веским основанием для выбора той или иной модели.

Приведем пример из жизни. У автора этих строк случилась необходимость поменять несколько лет назад двухконтурный котел в квартире. Старый вышел из строя через 7,5 лет эксплуатации, как потом оказалось, из-за чудовищно неправильных настроек, сделанных приглашенным «специалистом». Для выбора нужной модели был приглашен инженер, работающий уже не один десяток лет с газовым отопительным оборудованием. По приходу в магазин он сразу уверенно повел к брендовым немецким моделям действительно замечательных котлов, но покупатель не был готов на такие расходы, так как цена на них «подбиралась» вплотную к 1000$. Продавец скромно, но настойчиво подвел к стенду с котлами, произведенными в Турции, причем не самой известной марки. Несмотря на скептическое выражение лица мастера, он рассказал о котле, а потом снял переднюю крышку и «обнажил» его «внутренний мир». Как оказалось, это простое действие стало магическим и на инженера-теплотехника подействовало похлеще, чем шоу Дэвида Копперфильда. Удивлено рассмотрев все элементы котла, мастер даже не поленился открыть камеру сгорания. В итоге был вынесен однозначный вердикт – брать! Тем более что стоил котел почти в полтора раза меньше, чем «истинные арийцы».

После покупки инженер с удовольствием и за разумные деньги принял активное участие в монтаже и настройке котла. Но история после этого не закончилась. Примерно через месяц после всех этих событий автор этого рассказа шел по улице и заметил на другой стороне отчаянно размахивающего руками мужчину, который явно хотел привлечь к себе внимание. При ближайшем рассмотрении выяснилось, что это тот самый продавец из магазина. В ходе дальнейшего общения выяснилось, что инженер, впечатленный уникальным соотношением цены и качества турецких котлов, всех своих новых клиентов (а у него их немало) перевел «на рельсы» нового более дешевого, но не менее качественного бренда. В итоге – все довольны! И автор этих строк тоже! А продавец оказался владельцем сети магазинов по продаже отопительного оборудования, вынужденно заменивший на время внезапно заболевшего сотрудника. Вот так простой случай позволил узнать, что не только раскрученные бренды имеют право на жизнь. Кстати, все главные  комплектующие турецкого котла были от ведущих производителей из Европы. И сейчас продажа и сервис этих котлов усилиями хозяина и его нового заместителя, коим ныне является тот самый инженер, находятся на высоте.

По этическим причинам в этом рассказе не было специально упомянуто ни одного бренда, а лишь даны намеки. Даже одна и та же модель котла, одного и того же бренда может иметь очень большие, даже «судьбоносные» отличия только из-за того, что собраны в разных странах. Поэтому мы еще раз даем совет – не надо гнаться за яркой вывеской, а надо смотреть именно на тот котел, который предлагают независимые специалисты. И для правильного выбора не надо стесняться обращаться к тем людям, которые действительно могут помочь.

Видео: Трехходовой клапан с сервоприводом

Видео: Реле протока датчик протока воды газового котла

Особенности контроля дымоудаления настенных газовых котлов

Современные настенные газовые котлы отличаются от своих «далеких предков» не только высоким КПД и экономичностью, но и «продвинутой» системой безопасности, которая касается и такого важного вопроса, как отвод дымовых газов. В печальной статистике отравления людей угарным газом при использовании газового оборудования фигурируют в основном старые газовые приборы, у которых автоматизация не была на таком уровне, как сейчас. Новые котлы просто откажутся работать, если не будет соблюден определенный набор условий, гарантирующих, прежде всего безопасность людей, а потом уже и максимальную эффективность. Блок управления «опрашивает» датчики и если у них всех все в порядке, то дает команду на запуск котла. Автоматике котла неведомо такое понятие, как человеческий фактор, она не может «закрыть глаза» на какой-то «несущественный» параметр. И наверняка это спасло не одну человеческую жизнь. Так что поблагодарим автоматику!

Контроль дымоудаления у котлов с открытой и закрытой камеры сгорания отличается, так как, собственно, этот процесс организован по-разному. Рассмотрим вначале, как автоматика это делает в первом случае.

Контроль тяги в газовых котлах с открытой камерой сгорания

Прежде всего, стоит сказать, что котлы с открытой камерой сгорания не занимаются самостоятельным удалением дымовых газов. Эта важная функция возложена на дымоход, который должен отвечать всему перечню требований. Котел, прежде всего не должен препятствовать выходу газов и еще проконтролировать насколько хорошо это делает дымоход.

Для того чтобы подробно узнать о дымоходах для газовых котлов всю необходимую информацию, советуем прочитать статью на нашем портале: «Дымоход для газового котла».

Атмосферные котлы разрешают подключать только тогда, когда дымоход будет полностью готов и проверен соответствующими службами. Об этом составляется акт. При проверке специалисты используют специальный прибор – анемометр, по результатам измерения которого и выдается разрешение. Это достаточно дорогой прибор и если постараться оснастить им все котлы, то цена на них была бы значительно выше. Поэтому тягу в дымоходе, а значит и гарантию того, что продукты сгорания удаляются из котла, оценивают по другому показателю, а именно по температуре отходящих из котла в дымоход газов.

При работе горелки котла выделяется большое количество тепла, значительную часть которого должен принять теплообменник. Но дымовые газы все равно еще имеют довольно высокую температуру и на выходе из теплообменника в колпаке дымоуловителя. Естественно, часть энергии тратится и на подогрев этого самого дымоуловителя, который сделан из листового металла. В колпаке создается разрежение, благодаря тому, что он напрямую, без регулируемых задвижек подключен к дымоходу. Поэтому дымовые газы «весело подхватываются» и улетают в дымоход, прогревая его по дороге тоже. Этим они только способствует лучшей тяге, так как известно, что в холодном дымоходе она хуже. На выходе из газовых котлов температура дымовых газов может составлять от 100°C до 250°C. Это зависит от котла, режима его работы и вида топлива. Известно, что у сниженного газа, основу которого составляет пропан, температура пламени, а, следовательно, и дымовых газов гораздо выше.

«Отпускать» дымовые газы с такое температурой немного жаль, ведь можно же создать условия для съема тепла с них? Можно, в принципе, но в классических конвекционных газовых котлах этого не делают по причине того, что это рождает больше неприятностей. В дымоходах образуется очень токсичный и агрессивный конденсат, который разрушает и кирпичную кладку, и котел. Но идея съема тепла с дымовых газов реализуется в специально созданных конденсационных котлах, имеющих особую конструкцию. Но мы рассматривать их не будем, так как это тема для отдельной статьи.

Получается, что тепло от газов, находящихся на выходе из котла, распределяется на нагрев самого котла, нагрев дымохода и все оставшееся уже вылетает в атмосферу, внося свой вклад в глобальное потепление и таяние арктических льдов. А что произойдет, если дымоход не будет справляться со своими обязанностями? Например, его диаметр недостаточен или в него попал какой-то предмет, или он не оборудован дефлектором и сильный ветер «опрокинул» в нем тягу, или он имеет слабую тягу в силу недостатков в конструкции. Причин этому много.

При отсутствии или слабой тяге дымовые газы будут скапливаться в колпаке дымоуловителя. Это вызовет его больший нагрев, чем это происходило бы в нормальном режиме работы. И других причин сильного нагрева колпака, кроме как недостатка тяги просто нет. Получается, что по этому косвенному признаку – температура в районе выхода дымовых газов в котле, можно судить о наличии или недостатке тяги дымохода.

В специально отведенном месте на колпаке дымоуловителя с внешней его стороны в котлах с открытой камерой сгорания устанавливают специальный датчик тяги. Сразу скажем, что такое название не совсем корректное, так как тягу он не измеряет, а реагирует только на температуру. Более правильное название этого датчика англоязычное — Flue Safety Thermostat, что означает термостат безопасности. Его еще могут называть защитный термостат. Внутри небольшого герметичного корпуса термостата находится электрический контакт двух пластин. Одна из них неподвижная, а другая изготовлена из биметаллической полоски. При нагревании до определенной температуры, биметаллическая пластина изгибается под воздействием сил, возникающих от разности линейного расширения двух разнородных металлов. При этом электрический контакт размыкается. Когда пластина остывает, то возвращается в исходное положение и контакт возобновляется. Получается, что в рабочем положении датчик тяги нормально замкнут, а в аварийном – разомкнут. Соединяется он с блоком управления, который при срабатывании датчика сразу гасит горелку и показывает код ошибки на дисплее.

Получается, что датчик тяги, собственно, и температуру не измеряет, а просто реагирует на достижение определенного порогового значения. Рассматриваемый ранее датчик перегрева контура теплообменника имеет точно такую же конструкцию. Просто имеет он другой температурный порог срабатывания. Защитный термостат не может никак настраиваться, он просто имеет уже заводские настройки на определенную температуру. При его неисправности он подлежит немедленной замене на новый, но с таким же порогом срабатывания. Если на датчике нет надписи, то его параметры указываются в паспорте котла.

Защитные термостаты у газовых котлов могут иметь разные пороги срабатывания. Дело в том, что температура датчика не равна температуре отходящих газов, так как он установлен на колпаке, имеющим для стабилизации тяги отверстия для подсоса воздуха из помещения. Еще имеет большое значение и место установки. Поэтому в продаже можно встретить датчики и на 50°C, и на 60°C, и на 75°C, и на 90°C. все зависит от конкретного котла.

Если газовый котел в качестве топлива использует сжиженный газ, то помимо замены горелок и перенастройки блока управления еще подлежит замене и защитный термостат. Более высокая температура пламени горящего пропана обязывает применять термостаты с порогом срабатывания от 95°С и выше. Точное значение должно указываться в технической документации.

Еще раз хотим отметить, что защитный термостат оценивает тягу по косвенному признаку – температуре газов на выходе из котла. Даже если температура находится в норме, то это все равно не отменяет возможности проникновения в помещения опасного монооксида углерода – CO. Поэтому не стоит забывать о периодической проверке дымохода и правильного подключения котла к нему.

Контроль тяги в газовых котлах с закрытой камерой сгорания

Более предсказуемыми в плане тяги являются турбированные котлы, у которых дымовые газы просто насильно высасываются из камеры сгорания, не давая им никаких шансов проникнуть в помещение. Для этого в верхнем колпаке устанавливают центробежный вентилятор, который принудительно высасывает дымовые газы. Применение именно такого вентилятора вполне оправдано, прежде всего из-за того, что сам двигатель находится снаружи колпака, а внутри размещают только крыльчатку. Это увеличивает ресурс двигателя. Плюс таких вентиляторов еще и в том, что они имеют высокую производительность и низкий уровень шума.

Казалось бы, что сам факт включения вентилятора должен свидетельствовать о том, что продукты сгорания гарантированно удаляются наружу. Это будет весомым аргументом, но все-таки косвенным признаком, так как работающий вентилятор может просто «гонять» воздух и внутри котла. Поэтому контроль тяги ведется по реальному разрежению, которое создает вентилятор. Для этого и существует специальный датчик, который называют маностат или прессосат. Как он выглядит можно посмотреть на рисунке.

Размещают маностат в верхней части котла, недалеко от вентилятора. Вход датчика (патрубок №2) соединен гибкой трубочкой из прозрачного силикона с той зоной центробежного насоса, где он создает разрежение. Внутри «коробочки» маностата находятся две герметичные камеры, разделенные гибкой мембраной. На мембране есть специальный штырь, который воздействует на микропереключатель с тремя контактами: №1 – это общий, №2 – нормально замкнутый с №1, а также №3 – нормально разомкнутый с №1. Контакт №1 является подвижным, на который может воздействовать штырь. Маностат или прессостат является прибором широкого спектра – им можно оценивать разрежение, избыточное давление или перепад давления. В котлах с закрытой камерой сгорания нас интересует только разрежение, поэтому трубкой подключается только одна камера и используются только нормально разомкнутые контакты №1 и №3.

Когда блок управления дает команду на запуск котла, вначале запускается циркуляционный насос и вентилятор. Собирается информация со всех датчиков, в том числе и от маностата. Насос начинает выкачивать воздух из камеры сгорания. Одновременно по коаксиальному дымоходу, по внешней трубе идет поступление свежего воздуха с улицы. В камере №2 создается разрежение и мембрана начинает перемещаться в сторону контактов и в конце концов штырь нажимает на контакт №1, который коммутируется с контактом №3. Блок управления воспринимает это и дает команду на зажигание котла.

Такой подход к проверке тяги котла гораздо лучше, ведь маностат оценивает реальное разрежение по прямому, а не косвенному признаку. Если, например, перегородить выход дымовых газов из котла, то разрежения создано не будет, то мембрана вернется в исходное положение и блок управления погасит горелку и остановит котел с сигналом об аварии. Если будет перекрыт канал поступления воздуха с улицы (это может быть в зимнее время при обмерзании оголовка дымохода), то насос будет выкачивать воздух из всего внутреннего объема котла и в нем создаст определенное разрежение. Но тогда в обеих камерах котла будет одинаковое давление, и мембрана тоже вернется в первоначальное положение.

Различные варианты подключения дымохода котла с закрытой камерой сгорания

Каждый котел с закрытой камерой сгорания может комплектоваться различными элементами для дымохода. Чаще всего продавцы предлагают по умолчанию один оголовок с фланцем и поворотом на 90° и прямой участок горизонтальной коаксиальной трубы диаметром 60/100 мм (60 мм – диаметр внешней трубы, а 100 мм – внешней) длиной 1000 мм. И также в комплекте набора идут две манжеты для прикрытия монтажного отверстия в стене, хомут для соединения трубы с оголовком и уплотняющее кольцо. Оголовок трубы дымохода снабжен специальной защитной решеткой, чтобы в канал не попадал крупный мусор либо не проникали птицы и другие животные. Конец трубы выхлопа всегда длиннее, чем внешняя труба забора воздуха. Это позволяет избежать обмерзания трубы и предотвращает засасывание дымовых газов обратно в котел.

В большинстве случаев этого хватает, но могут быть и другие варианты. В турбокотлах коаксиальный дымоход может подключаться как горизонтально, так и вертикально. Он может иметь другую длину и большее количество поворотов. Кратко изложим варианты исполнения и требования.

Цены на дымоходы

• Длина горизонтального участка дымохода может достигать 4 метров. Каждый поворот на 90° эквивалентен 1 метру горизонтального участка трубы, а 45° соответственно – 0,5 метра. При полной длине в 4 метра сужать сечение дымохода не надо, а если эквивалентная длина другая, то применяют дроссельные шайбы, которые увеличивают сопротивление дымохода. Это необходимо для корректной работы всех систем котла.

• Каждый производитель коаксиальных дымоходов в инструкциях по монтажу подробно описывает правила подбора дроссельных шайб. Приведем фрагмент инструкции монтажа горизонтальных коаксиальных дымоходов от компании Buderus.

• При монтаже горизонтального дымохода не следует оставлять на улице слишком большой отрезок трубы с оголовком, так как в зимнее время это может привести к обмерзанию и образованию наледи, блокирующей канал. Рекомендованная длина выступающей части – не более 300 мм.

• В любом двухконтурном котле можно применить не коаксиальный дымоход 60/100 мм, а применить систему двух дымоходов и вытяжного, и приточного диаметрами по 80 мм каждый. Это улучшает характеристики котла и тягу в дымоходе. Суммарная длина дымоходов при этом может достигать уже 30 метров. Для реализации такого подхода существуют специальные адаптеры. При проектировании таких систем существуют специальные инструкции от производителей дымоходов. А также в них и указываются рекомендуемые дроссельные шайбы.

• В холодных регионах целесообразно воздух для сгорания газа брать не с улицы, а прямо из помещения. Это предотвратит частую проблему появления конденсата и образование наледи на оголовках дымохода. Правда, для реализации этого надо обеспечить приток нужного количества воздуха в помещение и применить специальный адаптер, который воздух всасывает через отверстия в корпусе, а для выхлопа имеет разъем под трубу диаметром 80 мм.

• При невозможности организации горизонтального коаксиального дымохода, можно сделать его и вертикальным. Для этого применяют специальный адаптер с фланцем. Суммарная длина дымохода при этом может составлять 6 метров.

• Если длина вертикального дымохода более 2 метров, то обязательно применение конденсатоотводчика.

• Для вертикальных дымоходов также подбираются дроссельные шайбы по инструкциям производителя. В качестве примера приводим фрагмент инструкции от Buderus.

• На конце вертикального коаксиального дымохода желательно установить оголовок с защитными фартуками, как у канала удаления дымовых газов, так и у канала поступления воздуха. Это позволит избежать попадания мусора и снизит ветровое воздействие.

Конечно, нужную конфигурацию дымохода для котла с закрытой камерой сгорания подбирают исходя из места его установки. Для проектирования и монтажа лучше приглашать специалистов, которые потом заодно и проверят все параметры дымохода с использованием специального оборудования. На дымоходах для этого есть специальные отверстия, закрываемые резьбовыми заглушками.

Некоторые «продвинутые» версии турбокотлов оснащены вентилятором, который может изменять свою производительность в зависимости от сопротивления дымохода. Это сильно упрощает расчеты и монтаж, так как в таких котлах не надо применять дроссельные шайбы.

Работа настенного двухконтурного котла в различных режимах

Настало время после теоретического ликбеза по конструкции котла и назначении всех главных его элементов рассмотреть работу двухмоторных котлов различной конструкции и в различных режимах. Это просто необходимо, чтобы понять всю логику процесса и в дальнейшем управлять котлом не просто кнопкой «Вкл», а более филигранно.

Работа котла в режиме отопления

Этот режим задается на панели управления котла. Большинство моделей имеют переключатели «Зима-Лето» и потенциометр для задания желаемой температуры в контуре отопления. Вместо потенциометра, может быть кнопка «+» и кнопка «—» и цифровой индикатор. Теперь рассмотрим, в какой последовательности действует котел.

1. Блок управления «запрашивает» данные с датчика температуры NTC1, расположенного на подающей магистрали, то есть на выходе из основного теплообменника. Затем идет сравнение заданной на панели управления температуры и фактической. Если последняя меньше, то блок управления инициирует запуск режима отопления. Если в системе отопления применяется погодозависимая автоматика или программируемый термостат, или пульты дистанционного управления, то инициировать включение отопления могут они.
2. В котлах с раздельными теплообменниками трехходовой клапан по умолчанию в режиме ожидания стоит в положении приготовлении горячей воды. Это означает, что открыт малый круг циркуляции теплоносителя через пластинчатый теплообменник и закрыта циркуляция через контур отопления. Для перевода в режим отопления блок управления подает напряжение на соответствующий разъем сервопривода трехходового клапана и устанавливает его в положении для отопления. Это означает, что открывается путь циркуляции через контур отопления и перекрывается циркуляция через теплообменник. Это процесс занимает 5—7 секунд.
3. Далее, блок управления подает питающее напряжение на циркуляционный насос и тот начинает подавать теплоноситель из системы отопления в главный теплообменник котла.
4. Если котел с закрытой камерой сгорания, то подается напряжение через реле в блоке управления на вентилятор. Он начинает свою работу и удаляет из камеры сгорания дымовые газы, которые могли остаться после предыдущего цикла работы.
5. Блок управления контролирует работу вентилятора. Если срабатывает прессостат и его контакты замыкаются, то формируется команда на запуск горелки. А если нет, то дальнейшая работа котла блокируется и об этом выдается соответствующее сообщение. В атмосферных котлах контроль возможен только после запуска горелки – по термостату тяги.
6. После контроля тяги блок управления дает команду на газовый клапан и тот пропускает газ в таком количестве, чтобы обеспечить плавный розжиг. Одновременно высоковольтный блок розжига формирует серию импульсов на электроде розжига, которые приводят к образованию искр. Газ, идущий из горелки, зажигается.
7. Электрод ионизации контролирует наличие пламени. Если подтверждения от него на блок управления не пришло в течение примерно 8 секунд, то котел блокируется.
8. Блок управления при работе котла проводит контроль циркуляции теплоносителя. это делается при помощи резистивных температурных датчиков установленных на подающей магистрали (NTC1) и на обратной (NTC2). Контролируется разница температур и скорость ее изменения, что свидетельствует о циркуляции. Если изменений не наблюдается, то работа котла останавливается.
9. Во время работы горелки, если электрод ионизации подтверждает наличие пламени, блок управления производит модуляцию пламени горелки. Это позволяет точно выдерживать заданную температуру теплоносителя и избегать частого тактования. Во время модуляции котел фактически плавно изменяет свою мощность, подстраивая ее под текущие запросы.
10. Если во время работы котла происходит перегрев теплоносителя, то срабатывает термостат перегрева, который инициирует остановку котла блоком управления.

Работа котла с открытой и закрытой камеры сгорания практически не отличается, кроме запуска вентилятора и контроля тяги. В котлах с битермическим теплообменником тоже все похоже, только в них нет трехходового клапана с сервоприводом.

Работа котла в режиме горячего водоснабжения

На панели блока управления есть специальные органы управления, которые позволяют выставлять температуру горячей воды на выходе. Кроме этого, на некоторых моделях есть режим «Лето», который предполагает работу только по приготовлению горячей воды. Бывают еще у отдельных производителей и комфортные режимы, когда после открытия крана с горячей водой не нужно ждать долго нагретой воды. Для этого автоматика котла способствует тому, чтобы теплообменник для воды постоянно держать подогретым. Но трудно назвать это разумным, так как даже для этого котел должен периодически включаться даже при отсутствии запросов. Рассмотрим работу котла в режиме ГВС.

1. Главным механизмом, который инициирует режим ГВС, является датчик протока. При открытии крана с горячей водой, в контуре ГВС начинается движение воды. Лопасти датчика раскручиваются, если напор будет достаточным, датчик выдает сигнал, а блок управления «понимает», что пора переключаться в режим ГВС.
2. В котлах с раздельными теплообменниками присутствует трехходовой клапан, который в режиме ожидания находится по умолчанию в состоянии ГВС. Если кран горячей воды открывается во время работы отопления, то дается команда сервоприводу на переключение в другой режим. Горелка в камере сгорания и насос при этом могут даже не отключаться. Через несколько секунд теплоноситель начинает циркулировать по «малому» кругу – через главный теплообменник и пластинчатый теплообменник ГВС.
3. Если котел включается в режим ГВС из состояния покоя, то после проверки положения трехходового клапана подается питание на насос, и он начинает циркуляцию теплоносителя по малому кругу.
4. В котлах с битермическими теплообменниками нет трехходового клапана, но по сигналу с датчика протока блок управления, наоборот, отключает насос (если он был включен), чтобы остановить циркуляцию в контуре отопления, так как основную часть тепла будет передавать ГВС.
5. Далее, логика работы котла становится абсолютно такой же, как и в режиме отопления, поэтому подробно эти процессы мы описывать не будем. В котлах с закрытой камерой сгорания блок управления включает вентилятор.
6. Идет контроль тяги при помощи прессостата, у атмосферных котлов контроль идет после розжига котла.
7. Дается команда на газовый клапан и блок розжига. Горелка поджигается.
8. При помощи электрода ионизации идет контроль наличия пламени.
9. Блок управления контролирует наличие циркуляции при помощи датчиков NTC1 и NTC2.
10. На основании расхода воды, определенного датчиком протока, а также температуры от датчика на выходе теплообменника ГВС идет модуляция пламени горелки.
11. В случае нагрева теплообменника до 105°C термостат перегрева размыкает сигнальную цепь, и блок управления блокирует котел.

Как видно, логика работы различных котлов вполне понятна и по сути она очень простая. Конечно, у разных моделей котлов, разных производителей в каких-то деталях что-то может отличаться. Но очень несущественно. Тем более, что абсолютно все параметры являются регулируемыми через сервисные меню. Но это, напоминаем, прерогатива только специалистов!

Видео: Принцип работы двухконтурного котла

Защита от замерзания газового котла, программирование и дистанционное управление

Современные газовые двухконтурные котлы могут долгое время работать без участия человека. Их можно отправить «в автономное плавание», доверив надзор за системой отопления. И как показал опыт эксплуатации, с этой задачей они прекрасно справляются.

Например, настенный котел установлен в дачном домике, который очень редко посещают хозяева в зимний сезон. Для сохранности системы отопления раньше перед зимой из нее сливали воду или применяли в качестве теплоносителя антифриз. Сейчас это делать необязательно, так как в котлах по умолчанию запрограммирован режим защиты от замерзания. Как он реализуется?

• Во время длительного простоя может «закиснуть» вал ротора циркуляционного насоса. Блок управления котла не позволит этого, так как периодически (не менее 1 раза в сутки) включает насос и прокачивает теплоноситель по большому кругу – через контур отопления.
• Когда температура теплоносителя, определенного датчиком NTC1, упадет до +7°C, автоматика включит насос и «погоняет» теплоноситель, чтоб «оживить» его. Если же температура упадет до +5°C, то уже включится горелка и подогреет систему до +10°C.

Эта функция очень полезна в зимнее время. А применение программируемых комнатных термостатов позволяет, вообще, расширить функции котла. Например, имеется дачный домик, в который зимой приезжают только по выходным. Отапливать дом на «полную катушку» все время бессмысленно, но и выхолаживать в сильные морозы тоже нельзя. Можно при помощи термостата установить, что с понедельника по пятницу котел будет поддерживать температуру в помещениях не ниже 5—7°C, но к пятничному вечеру «будьте любезны» сделайте 21°C. И умная техника сделает это! Просто фантастика!

Но на этом возможности управления котлом далеко не исчерпаны, так как набирает обороты дистанционное управление при помощи GSM-модулей или Wi-Fi роутеров. Мобильные операторы связи имеют очень обширную зону покрытия и в основном во всех дачных поселках связь работает отлично. Уже выпускаются модели котлов со встроенным модулем Wi-Fi, а если его нет, то можно найти термостат для котла с Wi-Fi. Для обеспечения дистанционного управления по интернету нужно всего-то – иметь самый простой Wi-Fi роутер, модем 3G или 4G в виде флэшки, который вставить в соответствующий разъем роутера и термостат с Wi-Fi. Если взрослое поколение не знает как это все настроить и какие установить приложения на смартфоны, то следует обратиться к ближайшим «недорослям», чтобы они провели ликбез для «чайников».

Какие преимущества дает система дистанционного управления котлом?

• Во-первых, за всеми основными показателями системы отопления можно следить дистанционно, с любого расстояния.
• Во-вторых, отоплением можно управлять: задавать нужную температуру в доме или отдельных помещениях. «Заказывать» к приезду теплую и комфортную атмосферу.
• В-третьих, получать немедленно сообщения обо всех неисправностях, аварийных остановках котла, чтобы была возможность оперативно реагировать на это.
• В-четвертых, в одном Wi-Fi роутере или GSM модуле можно совместить и управление отоплением, и функции охраны.
• И, наконец, роутер может использоваться просто для выхода в интернет, когда хозяева приехали на дачу.

Возможности дистанционного управления просто безграничны. Этой теме обязательно будет посвящена отдельная статья на нашем портале.

Краткий обзор самых покупаемых газовых настенных двухконтурных котлов

Выбор двухконтурных газовых котлов огромен. Потеряться в их брендах, разновидностях и моделях очень просто, но в то же самое время мы не можем не привести пример нескольких котлов, и на них узнать по каким характеристикам их оценивают. А также и приведем средние цены по состоянию на июль 2017 года. В качестве критерия отбора котлов мы покажем наиболее продаваемые.

Газовый котел Baxi Main-5 14 F

Это двухконтурный котел эконом-класса с закрытой камерой сгорания. Предназначен для отопления и водоснабжения небольших домов. Разработан и произведен в Италии, адаптирован к российским условиям эксплуатации. Показал себя с хорошей стороны. Приведем краткие технические характеристики.

Характеристика	Значение, описание
Родина бренда	Италия
Сборка	Италия
Производитель	Baxi
Тип камеры сгорания	Закрытая (турбо)
Наличие погодозависимой автоматики	Есть
Наличие модуля Wi-Fi	Нет
Минимальная полезная мощность	6 кВт
Максимальная полезная мощность	14 кВт
КПД	93%
Максимальный расход газа	1.63 м?/час
Наличие и объем расширительного бака	Есть, 6 л
Вид теплообменника	Битермический
Материал теплообменника для отопления	Медь
Материал теплообменника для ГВС	Медь
Отапливаемая площадь	140 м?
Минимальная температура системы отопления	35°C
Максимальная температуры системы отопления	85 °С
Минимальная температура горячей воды	35°C
Максимальная температура горячей воды	55°C
Производительность ГВС (Dt=25C)	10,3 л/мин
Производительность ГВС (Dt=35C)	7,4 л/мин
Напряжение электропитания	220 В/50 Гц
Потребляемая мощность от сети	110 Вт
Ориентировочная цена (по состоянию на август 2017 г.)	30 500 руб

Как мы уже отмечали, котлы с битермическими теплообменниками стоит устанавливать только там, где вода имеет малую жесткость.

Цены на газовый котел Baxi Main

Газовый котел Protherm Гепард 23 MOV

Потребителям давно известна продукция этого бренда. Данная модель котла обеспечивает и отопление и приготовление горячей воды в раздельных теплообменниках. Отзывы об этом котле только положительные. Взглянем на технические характеристики котла.

Характеристика	Значение, описание
Родина бренда	Словакия
Сборка	Словакия
Производитель	Protherm
Тип камеры сгорания	Открытая (атмо)
Наличие погодозависимой автоматики	Есть
Наличие модуля Wi-Fi	Нет
Минимальная полезная мощность	н/д
Максимальная полезная мощность	23,3 кВт
КПД	90,3%
Наличие и объем расширительного бака	Есть, 5 л
Вид теплообменника	Раздельный
Материал теплообменника для отопления	Медь
Материал теплообменника для ГВС	Нержавеющая сталь
Отапливаемая площадь	До 230 м?
Минимальная температура системы отопления	38°C
Максимальная температуры системы отопления	85°С
Минимальная температура горячей воды	35°C
Максимальная температура горячей воды	85°C
Производительность ГВС (Dt=25C)	11 л/мин
Производительность ГВС (Dt=35C)	7,9 л/мин
Напряжение электропитания	220 В/50 Гц
Потребляемая мощность от сети	92 Вт
Ориентировочная цена (по состоянию на август 2017 г.)	36 500 руб

Подключать газовые котлы по электричеству рекомендуется через стабилизатор напряжения.

Газовый котел Bosch WBN 6000–35 H RN S5700

Этот газовый котел имеет высокую мощность и способен отопить дом до 350 м?. Автоматика обеспечивает плавную модуляцию пламени горелки, так что эта модель не будет бездумно «пожирать» газ, а выдаст ровно столько тепловой энергии, сколько необходимо для удовлетворения текущих потребностей. В котле предусмотрена установка раздельных дымоходов 80 мм без применения адаптера. Характеристики этого замечательного аппарата приведем в таблице.

Характеристика	Значение, описание
Родина бренда	Германия
Сборка	Россия
Производитель	Bosch
Тип камеры сгорания	Закрытая (турбо)
Наличие погодозависимой автоматики	Нет
Наличие модуля Wi-Fi	Нет
Минимальная полезная мощность	8 кВт
Максимальная полезная мощность	35 кВт
КПД	92%
Максимальный расход газа	3,9 м?/час
Наличие и объем расширительного бака	Есть, 10 л
Вид теплообменника	Раздельный
Материал теплообменника для отопления	Медь
Материал теплообменника для ГВС	Нержавеющая сталь
Отапливаемая площадь	350 м?
Минимальная температура системы отопления	40°C
Максимальная температуры системы отопления	82 °С
Минимальная температура горячей воды	40°C
Максимальная температура горячей воды	60°C
Производительность ГВС (Dt=25C)	15 л/мин
Производительность ГВС (Dt=35C)	10,7 л/мин
Напряжение электропитания	220 В/50 Гц
Потребляемая мощность от сети	160 Вт
Ориентировочная цена (по состоянию на август 2017 г.)	43 000 руб

Этот котел уже собирают в России под контролем специалистов Bosch. Кстати, это одна из немногих моделей, где допускается применение антифриза.

Цены на газовые котлы Bosch

Газовый котел Navien Smart TOK Coaxial 30K

Этот котел имеет два теплообменника из нержавеющей стали и сразу оснащен Wi-Fi модулем, что позволит управлять им, откуда угодно. Он выгодно отличается очень хорошей производительностью по ГВС. Рассмотрим его характеристики.

Характеристика	Значение, описание
Родина бренда	Южная Корея
Сборка	Южная Корея
Производитель	Navien
Тип камеры сгорания	Закрытая (турбо)
Наличие погодозависимой автоматики	Есть
Наличие модуля Wi-Fi	Есть
Минимальная полезная мощность	12 кВт
Максимальная полезная мощность	30 кВт
КПД	90,9%
Максимальный расход газа	3,23 м?/час
Наличие и объем расширительного бака	Есть, 8 л
Вид теплообменника	Раздельный
Материал теплообменника для отопления	Нержавеющая сталь
Материал теплообменника для ГВС	Нержавеющая сталь
Отапливаемая площадь	300 м?
Минимальная температура системы отопления	40°C
Максимальная температуры системы отопления	80 °С
Минимальная температура горячей воды	30°C
Максимальная температура горячей воды	60°C
Производительность ГВС (Dt=25C)	17 л/мин
Производительность ГВС (Dt=35C)	12,1 л/мин
Напряжение электропитания	220 В/50 Гц
Потребляемая мощность от сети	150 Вт
Ориентировочная цена (по состоянию на август 2017 г.)	46 000 руб

Если бы кто-то сказал лет 20 назад, что в будущем человек будет переписываться с газовым котлом по интернету, причем делая это по устройству, совмещающему функции фотоаппарата, камеры, телевизора, компьютера и телефона, то, скорее всего, окружающие обратились бы за срочной и принудительной психиатрической помощью. А сейчас это реальность!

Газовый котел De Dietrich MS 24 BIC FF

Казалось что еще можно «запихнуть» в газовый настенный двухконтурный котел кроме полного комплекта оборудования мини котельной? Мало кто сразу скажет, что это бойлер! И еще на 40 литров! Обладателям такого котла не надо будет беспокоиться о падении напора горячей воды при одновременном водоразборе с двух точек, ведь постоянно поддерживается не снижаемый запас в 40 литров горячей воды. Рассмотрим краткие технические характеристики этого замечательного котла.

Характеристика	Значение, описание
Родина бренда	Франция
Сборка	Франция
Производитель	De Dietrich
Тип камеры сгорания	Закрытая (турбо)
Наличие погодозависимой автоматики	Нет
Наличие модуля Wi-Fi	Нет
Минимальная полезная мощность	10,4 кВт
Максимальная полезная мощность	24 кВт
КПД	92%
Максимальный расход газа	2,73 м?/час
Наличие и объем расширительного бака	Есть, 7,5 л
Вид теплообменника	Раздельный
Материал теплообменника для отопления	Медь
Материал теплообменника для ГВС	Нержавеющая сталь
Отапливаемая площадь	До 240 м?
Минимальная температура системы отопления	30°C
Максимальная температуры системы отопления	85 °С
Производительность ГВС (Dt=25C)	17 л/мин
Производительность ГВС (Dt=35C)	12,1 л/мин
Наличие бойлера ГВС, объем	Есть, 40 л
Напряжение электропитания	220 В/50 Гц
Потребляемая мощность от сети	135 Вт
Ориентировочная цена (по состоянию на август 2017 г.)	77 000 руб

На этом мы заканчиваем приводить примеры настенных двухконтурных котлов. При желании можно посетить сайты производителей, где есть вся подробная информация о котлах, а также альбомы готовых технических решений.

Узнайте, как выбрать газовую колонку, а также рассмотрите основные критерии выбора, в специальной статье на нашем портале.

Котел выбирается, прежде всего, по необходимой для отопления мощности. Далее, рассматривается вопрос о дымоходе, и если его нет, то лучше обратить внимание на котлы с закрытой камерой сгорания. Какие выбрать теплообменники – раздельные или битермические – это дело каждого, но мы склоняемся в пользу первых и в статье уже приводили аргументы по этому поводу. Ну, а далее уже выбор бренда и степень «нафаршированности» определяется во многом финансовыми возможностями.

Расчет необходимой мощности газового котла

Возможно, что сейчас мы разочаруем некоторых наших читателей, так как не собираемся говорить ни о брендах, ни о конкретных моделях котлов, так как это все вторично. Нам неизвестен ни один случай, когда вначале покупали котел, а потом под него строили дом. Обычно все происходит наоборот. У каждого дома есть очень много характеристик, которые очень сильно влияют на дальнейшее его инженерное обеспечение, в том числе и на отопление.

По объективным и беспристрастным законам природы более теплое тело будет делиться энергией с более холодным. В зимнее время в наших широтах на улице температура воздуха является некомфортной для человека, поэтому приходится искусственно подогревать дом изнутри. И он вынужден отдавать тепло окружающему миру. Но в наших интересах этот теплообмен максимально минимизировать, ведь энергия не бесплатна. Поэтому очень актуально стоит вопрос об утеплении дома, чтобы он максимально «сопротивлялся» утечке тепла наружу. В инженерной науке для каждого дома делают расчет теплопотерь. Причем эти расчеты производят для наихудшего случая – когда зимняя температура может достичь своего теоретического максимума.

Задача котла отопления – компенсировать эти самые теплопотери. Поэтому наиважнейшей характеристикой любого отопительного оборудования является его мощность, которая измеряется в Ваттах. Теплопотери тоже измеряются в Ваттах. Очевидно, что мощность котла не должна быть меньше теплопотерь, а обычно еще и делают запас в 15%, чтобы гарантировано в доме могла поддерживаться нужная температура при любых внешних условиях. То есть выбор котла отопления должен производиться, прежде всего, по мощности, а уже потом должны рассматриваться бренды и модели. Так как в этой статье мы рассматриваем двухконтурные котлы, то запас мощности для приготовления воды не нужен, так как мы знаем, что котел работает либо чисто на отопление, либо на ГВС.

Расчет теплопотерь – это очень сложная инженерная задача, которая не по силам неподготовленному человеку. Для этого помимо параметров самого дома используется еще очень большое количество справочных данных. Если необходимо эти расчеты сделать очень точно, то, конечно, лучше обратиться к специалистам. Однако, существуют упрощенные методики, которые позволяют самостоятельно оценить теплопотери, причем конечный результат не будет сильно отличаться от сделанного по всей науке.

Стоит сразу отметить, что нет, и не может быть универсальной формулы для расчета теплопотерь сразу всего дома, который имеет какое-то количество помещений. Каждое из них находится в своих теплотехнических условиях, соответственно и расчет должен вестись отдельно, а потом суммироваться. Существует очень упрощенная методика, когда на 10 м? принимают 1 кВт мощности котла. Бывает, что такой подход срабатывает, но это происходит далеко не всегда. Поэтому мы предлагаем учесть еще немало важных факторов, влияющих на теплопотери.

Прежде всего, необходимо иметь план дома, где будут указаны геометрические размеры всех помещений, площадь, наличие и размеры окон и дверей, высота потолков, а также расположение дома относительно сторон света. В принципе, в техническом паспорте, который есть у любого объекта недвижимости, вся эта информация есть. Что нас интересует для расчета теплопотерь?

• Конечно, необходима площадь помещения, так как это напрямую влияет на уровень теплопотерь.
• А также имеет значение и высота потолков, так как это влияет на объем воздуха, который необходимо прогреть.
• Через внешние стены теплопотери будут всегда больше, так как разница температур внутри и снаружи больше. Поэтому обязательно надо знать количество внешних стен.
• Ориентация дома относительно сторон света также очень сильно влияет на теплопотери. Известно, что северная сторона всегда холоднее, так как она абсолютно лишена солнечного света, который несет хорошую порцию тепла. Также меньше энергии получает северо-восточная и восточная сторона, а южная, западная и юго-западная не «обижены» вниманием со стороны Солнца.
• Для каждой местности в какое-то время года характерны преобладающие ветра, дующие с определенной стороны света. Метеорологами проводятся наблюдения, и на основании многолетней статистики строится так называемая роза ветров. Понятно, что ветер, обдувающий стены дома, напрямую влияет на теплопотери. Для их расчета нужна именно зимняя роза ветров. Узнать эту информацию очень просто – надо просто в любом поисковике дать запрос «Архив погоды», найти тематический сайт, выбрать интересующий регион и время года. Важно также знать, как расположены внешние стены по отношению к преобладающим ветрам. Они могут быть с наветренной стороны, подветренной или параллельными по отношению к ветру.

• В строительной науке есть такое понятие, как уровень отрицательных температур в самую холодную неделю года. Разумеется, система отопления должна компенсировать теплопотери и в самое тяжелое время, а в остальное пусть будет запас мощности, который, как говорится, карман не тянет. Эти данные являются справочными и их легко найти через поисковики в интернете.
• В современных строительных нормах прописаны довольно жесткие требования по тепловой защите зданий. И достигается это при помощи утепления, то есть применения в конструкции домов тех материалов, которые имеют низкую теплопроводность. При детальном расчете теплопотерь принимают во внимание теплопроводность каждого материала, входящего в строительную конструкцию и его толщину. В нашем случае для упрощения расчетов принимаются только три степени: стены не утеплены, средняя степень утепления и качественное утепление.
• Очень большое влияние на теплопотери какого-либо помещения имеет то, что расположено снизу. Ведь это может быть пол по грунту, утепленный пол или отапливаемое помещение.
• И также что расположено сверху помещения имеет значение для расчетов. Это может быть холодный чердак, а может и отапливаемое помещение, если дом имеет второй этаж.
• Окна – непременный атрибут для многих помещений в доме, но с точки зрения теплотехники, они являются одним из главных путей «бегства» тепла. Поэтому имеет значение как конструкция окна и его геометрические размеры, так и их количество.
• Наличие дверей, выходящих на улицу, также влияет на теплопотери и при расчетах обязательно это учитывают.

Такого набора исходных данных вполне достаточно, чтобы произвести расчеты для каждого отдельного помещения. Для того чтобы сделать это в масштабе дома можно сделать сводную таблицу, где указать исходные данные, а также значения теплопотерь. После надо будет только просуммировать одну колонку. По полученному значению уже можно ориентироваться в выборе котла отопления. Понятно, что его мощность должна быть не меньше общих для дома теплопотерь. Примерную форму таблицы мы приводим.

№ на плане	Помещение: площадь, высота потолка. Что расположено сверху и снизу	Внешние стены: количество, ориентация, степень утепленности.	Окна: количество, тип, размеры.	Дверь на улицу или на балкон.	Необходимая тепловая мощность, кВт (с учётом 15% эксплуатационного резерва)
…	…	…	…	…	…
3	Гостиная. Площадь 14.1 м?. Потолок – 2.9 м. Снизу - утепленный по по грунту. Сверху – холодный чердак.	Две, восточная и южная. Наветренные. Высокая степень термоизоляции.	Два окна, ПВХ-рамы с одинарным стеклопакетом. Размер 1200x900 мм.	нет	2,14 кВт
…	…	…	…	…	…
	ИТОГО				7.5 кВт

Для того чтобы не утомлять уважаемых читателей нашего портала формулами и расчетами мы предлагаем к использованию простой и удобный калькулятор.

Калькулятор расчета необходимой мощности котла отопления

Перейти к расчётам

Произведенные расчеты сразу упростят выбор, так как с главной характеристикой газового котла – его мощностью, уже есть ясность. Конечно, лучше приобретать технику от известных европейских производителей, которые имеют официального дилера в регионе. Газовые котлы требуют периодического технического обслуживания, поэтому стоит обязательно поинтересоваться, как налажен сервис и снабжение запасными частями.

Недостатки настенных двухконтурных котлов

Теперь, когда читатели портала узнали кое-что об особенностях конструкции настенных двухконтурных котлов, пришло время рассказать и о недостатках. Перечислим их:

• Настенные двухконтурные котлы для отопления и горячего водоснабжения это не столько дань моде, сколько вынужденная необходимость. Она вызвана отсутствием отдельного помещения под котельную.
• Желание производителей в один компактный корпус поместить очень много оборудования сильно усложняют техническое обслуживание элементов котла. Бывает, что замена какой-то одной детали требует практически полной разборки котла.
• В условиях вынужденного плотного «соседства» в пространстве котла поломка одной части может спровоцировать выход из строя другой. Например, бывало, что потекший теплообменник выводил из строя блок управления котла.
• В настенных газовых котлах производители часто применяют оригинальные элементы, которые невозможно ничем заменить. Частично это объясняется желанием улучшить конструкцию, но на самом деле это позволяет монополизировать выпуск оригинальных запчастей и диктовать свои цены на рынке. Стандартные элементы гидравлики и автоматики котельных стоят гораздо дешевле, чем выполняющие точно такие же функции элементы настенного котла.
• Проточные теплообменники ГВС в настенных котлах имеют ограниченную производительность, позволяющую одновременно обслужить максимум две точки водоразбора, а если имеются такие сантехнические приборы как джакузи или гидромассажная душевая кабина, то котел сможет обслужить только одну точку, причем работая на полной мощности. Встроенные бойлеры немного выправили ситуацию, но цена двухконтурного котла с ними такова, что на эти деньги можно купить мощный одноконтурный настенный котел и бойлер косвенного нагрева на 200—250 литров.
• Уровень сервиса настенных котлов пока недостаточно развит. Для практически ювелирной работы по обслуживанию и ремонту настенного котла требуется высокая квалификация мастера.

Вот, пожалуй, и все основные недостатки двухконтурных котлов. И пусть читателей не пугает их внушительный список и грозная аргументация. В любом случае эти замечательные газовые приборы эксплуатируются уже давно и имеют не только на жизнь, но и на дальнейшее развитие.

Видео: Монтаж настенного газового котла. Часть 1

Видео: Монтаж настенного газового котла. Часть 2

Заключение

Лучшее место применения настенных газовых двухконтурных котлов – это дачные дома периодического или сезонного посещения и проживания. В них имеет значение каждый квадратный метр площади, а в «настенниках» имеет значение каждый кубический сантиметр внутреннего объема. А также хорошо эти котлы себя показывают в мастерских, магазинах и других объектах, где люди не проживают постоянно, а появляются периодически.

Если планируется строительство дома для большой семьи, в котором предполагается постоянное проживание, то сразу надо в проекте запланировать помещение для котельной, где можно нормально поместить все нужное оборудование. Двухконтурный котел для большой семьи с детьми не будет спасением, так как потребности в горячей воде превысят возможности котла.

Часто можно наблюдать, что опытные мастера покупают себе сильно бывшие в употреблении котлы, а потом «доводят их до ума». В чем секрет? Почему еще им интересны уже устаревшие модели? А ответ очень простой – все дело в традиционных материалах, примененных в гидравлике котла. Это медь, нержавеющая сталь и латунь. Ведь всегда можно поменять какой-то датчик, можно применить современный газовый клапан и горелку. И даже современные блоки управления приспосабливают для старых котлов, но гидравлические модули – это основа, на которой собирается вся начинка. Поэтому при выборе котлов следует отдавать предпочтение тем моделям, в которых по максимуму используются проверенные временем материалы.

Процесс выбора котла при его покупке, а также монтаж, настройку, гарантийное и сервисное обслуживание лучше доверить одному опытному мастеру или хорошей организации, занимающимся именно котельным оборудованием. Никаких мастеров-универсалов, никаких штукатуров, каменщиков и плиточников, в свободное время от работы время обслуживающих котлы. Все вопросы по котельному оборудованию при помощи договора надо сразу делегировать тем, кто это действительно знает и умеет. Конечно, эти услуги стоят денег, зато это уже не ваша «головная боль». В мире успешных людей ходит очень хорошее выражение, что тот, кто будет доходы дуплицировать, а полномочия делегировать — станет счастливым человеком.

Авторы надеются, что статья помогла нашим читателям разобраться с таким технически сложным устройством, как настенный газовый двухконтурный котел. Возможно, это поможет сделать правильный выбор и в дальнейшем многие года эксплуатировать его без всяких поломок.