Выбор газового котла для загородного дома
Сила тепла
В обозримом будущем как топливо, так и электроэнергия дешеветь точно не будут. При этом альтернативных источников, способных составить реальную конкуренцию традиционным энергоносителям, нет и пока не предвидится.
Как ни крути, а природный газ был и остаётся наиболее выгодным для целей отопления вариантом. Все технологические новшества последних десятилетий, направленные на снижение зависимости от углеводородов, пока не дали результатов, способных реально с ними конкурировать. Конечно, перспективным для выработки тепла видится использование солнечной энергии. Но пока такие решения могут рассматриваться лишь как вспомогательные.
Для работы в качестве отопительных устройств набирающих популярность тепловых насосов также необходимо электричество. К тому же подобная система на этапе запуска требует в десятки раз больших вложений, чем даже самый продвинутый газовый котёл. Правда, следует заметить, что по себестоимости тепловой энергии тепловые насосы сейчас близки к газовому отоплению. В целом, газ пока дешевле электричества, хотя что будет быстрее расти в цене, непонятно.
В общем, от газа в качестве самого дешёвого источника энергии для отопления никуда. При этом сам отопительный котёл пусть и составная часть отопительной системы, но, безусловно, центральная. Поэтому подбор отопительного котла дело весьма ответственное. И чем больше дом, тем с большим вниманием нужно подходить к этому вопросу. Допустим, выбранный для обогрева котёл способен на максимальной мощности обеспечить компенсацию теплопотерь дома при перепаде наружной и внутренней температур в 50 градусов. То есть когда на улице -30°С, в помещении окажется примерно +20°С или чуть выше. Что вполне терпимо. Но когда температура воздуха упадёт до -40°С, больше чем на +12+15°С рассчитывать уже не стоит (и такое случается). Конечно, особо лютые морозы бывают далеко не каждый год и длятся они, как правило, недолго.
Типы газовых горелок
Все горелки делятся на атмосферные и вентиляторные (наддувные). У атмосферных горелок подача газовоздушной смеси происходит за счёт избыточного давления газа. Это простой, дешёвый и практически бесшумный вариант, наиболее распространённый среди небольших котлов. У наддувной горелки воздух подаётся при помощи встроенного вентилятора.
Плюс в том, что не требуется тяга в дымоходе (вентилятор сам выполняет функцию отвода продукты сгорания), более высокий КПД (в частности, такие горелки характерны для конденсационных котлов и котлов большой мощности), меньшая зависимость выдаваемой мощности от перепадов давления в газовой трубе.
У атмосферной горелки в этом случае пламя может или «сесть» на горелку, или начать касаться теплообменника (оба варианта могут привести к прожогу деталей и, как следствие, неотвратимости их замены). Недостаток наддувных горелок в более высокой стоимости, зависимости от наличия напряжения в сети и шумности вентилятора.
Многие современные котлы, особенно настенные, имеют возможность модулирования мощности горелки, или автоматического её изменения от некоего минимального значения до максимума. Этот минимум находится в среднем в пределах 25-35% от максимального значения (у разных моделей по-разному). Напольные котлы в основном оснащают одно- или двухступенчатой горелкой, которая выдаёт при работе одно или два фиксированных значения мощности нагрева.
В любом случае, какая бы горелка ни была, котёл время от времени будет включаться и выключаться. Ничего ужасного в таком тактовании нет, разве что периодически появляющийся треск. Хотя и это неприятно, ведь, скажем, настенные котлы обычно находятся прямо в жилой зоне (например, на кухне). Уменьшить частоту тактования можно путём правильной настройки котла. Большинство же напольных моделей предназначены для установки в нежилых помещениях, поэтому вопрос шума для них не столь критичен.
Электронная «начинка» котла
В современных котлах широко применяются различные электронные компоненты. Если электричество отключится, система перестанет работать. При подаче энергии большинство современных котлов запустится автоматически, но некоторые модели после сбоя потребуют ручного включения. Так что, если хозяев не окажется дома, запустить систему будет некому. Поэтому есть прямой резон позаботиться об источнике бесперебойного электропитания, генераторе или аккумуляторах.
Многие современные котлы комплектуются сложными электронными панелями управления. На такой панели легко запрограммировать несколько различных сценариев отопления, ежедневных или с учётом дня недели, а также ряд иных программ включения или отключения. Комфортная температура нужна утром и вечером, днём и в ночное время её можно понизить. А в отсутствии хозяев отопление и вовсе не нужно, температуру можно уменьшить ещё сильнее.
Практически любой котёл сегодня имеет возможность подключения датчика наружной температуры воздуха и способен загодя изменять мощность нагрева теплоносителя. К большинству котлов можно подключить ещё и один или несколько датчиков температуры внутри дома. Такие датчики приобретаются отдельно, но стоят недорого, да и польза от них несомненна. Они позволяют довольно существенно экономить энергию.
Даже если котёл не используется, электроника берёт на себя все обязанности по поддержанию его работоспособности: обеспечивает защиту от замерзания, (подогрев системы, если температура котловой воды упала ниже 5°C), защиту циркуляционного насоса и трёхходового клапана (периодическое включение, чтобы не «закисли»), отключение при аварийных ситуациях. Так что при выборе подходящего котла не стоит забывать и об управлении им, пусть даже стоимость таких агрегатов чуть выше.
Настройку, перенастройку, первый запуск котла обязаны проводить специалисты с заполнением соответствующей документации. Монтаж тоже имеют право проводить только сертифицированные мастера, даже если весь «ввод в эксплуатацию» фактически будет заключаться в нажатии одной кнопки. Это обязательное условие, без соблюдения которого производитель откажет в гарантийном обслуживании. Да и надёжность работы напрямую от этого зависит. Ладно если от котла не удаётся добиться требуемой мощности. Хуже, когда из-за небрежного монтажа котёл выйдет из строя. А происходит это, как правило, в самое неподходящее время - в самый мороз. Поиск ремонтников в это время может затянуться. Как себя будут в этот момент чувствовать домочадцы?
Расчёт мощности отопительного газового котла
Есть несколько критериев, исходя из которых подбирают газовый котёл. И прежде чем приступить к непосредственному выбору конкретной модели, надо их представлять.
Приблизительный критерий, который помогает очертить границы диапазона мощности котельного агрегата принимается как 1 кВт на 10 м2 отапливаемой площади. Причём для хорошо утеплённого дома. Понятно, что дома бывают разные и условия порой сильно отличаются. Поэтому оптимальным считается вариант расчёта всех тепловых потерь отапливаемых помещений. Сделать это под силу только специалисту. Конечно, существующие методики описаны и легко доступны в сети, но диапазон некоторых поправочных коэффициентов таков, что без должного опыта такой расчёт превращается в «гадание на кофейной гуще».
Идеальный вариант безошибочно определиться с основными параметрами и элементами системы отопления - обратиться к соответствующим специалистам уже на стадии проектирования. Для расчёта используют множество показателей, таких как температура самой холодной недели и температура, которая при этом будет признана эталонной внутри помещения.
Далее проводят подробный расчёт тепловых потерь по всем внешним элементам отапливаемых помещений: окнам, дверям, стенам, полу и потолку. Для этого надо знать их суммарную площадь, материал, тип и толщину теплоизоляции.
Необходимо и учесть потери тепла за счёт вентиляции. Плюс давление в газовой магистрали порой может сильно отличаться от расчётного в сторону уменьшения, причём именно зимой, на самом пике потребления. Как результат падает и реальная тепловая мощность котла. Если в крупных домах, к примеру, можно понизить подачу тепла в неиспользуемых помещениях, то в небольших такого запаса пустующих комнат может и не оказаться.
Чтобы закончить расчёт мощности, нужно уточнить, будет ли котёл использоваться только для отопления или ещё и для нагрева воды. Для первого случая годится одноконтурный котёл, для второго двухконтурный. Одноконтурный котёл тоже можно использовать для приготовления горячей воды, добавив в систему водонагреватель косвенного нагрева (бойлер), для двухконтурных бойлер в принципе не обязателен. Кроме того, сегодня многие двухконтурные модели уже имеют в своём составе встроенный бойлер, правда, сравнительно небольшой вместимости, в среднем 60-80 литров. При этом за требуемое количество горячей воды в сутки принимают объём в пределах от 100 до 200 литров на человека, в зависимости от потребности.
Стоит также заметить, что двухконтурные агрегаты разнятся по исполнению теплообменника для ГВС (горячего водоснабжения). Теплообменник может быть либо битермическим, либо раздельным. В первом теплообменники обоих контуров (отопления и ГВС) изготовлены в составе единого узла, трубки системы отопления и нагрева воды расположены коаксиально, одна внутри другой (внутренняя относится к контуру ГВС).
В раздельном вторичный теплообменник для горячей воды выполнен отдельно, и его нагрев производится от первичного. В битермических теплообменниках меньше деталей, но они предъявляют повышенные требования к качеству поступающей воды, иначе сечение трубок быстро зарастает накипью и падает эффективность нагрева. Раздельные теплообменники менее чувствительны к растворённым в воде минеральным солям. Разумеется, модели с раздельным теплообменником обойдутся дороже. Однако они позволяют получить несколько большее количество горячей воды в единицу времени. Кстати, все двухконтурные котлы по умолчанию настроены на приоритет по горячей воде: пока она греется, система отопления ждёт своей очереди.
Часто бойлер применяют в комплекте с мощными напольными котлами, большинство из которых как раз одноконтурные. Хотя есть и зеркальный вариант. Если отапливаемая площадь невелика, как и мощность котла, он при всём желании не может нагреть сколь-нибудь приемлемое количество горячей воды.
Считается, что тепловая мощность двухконтурного котла, способного греть воду в проточном режиме, должна составлять не менее 20, а лучше 24 кВт, что соответствует площади дома около 200 м2. Однако когда площадь помещения гораздо меньше (не более 100 м2), но требуются и отопление, и ГВС, ставится модель мощнее, чем реально требуется. Тем более, что в этом диапазоне мощностей разница в цене котлов совсем незначительна. Хотя куда логичнее взять котёл меньшей мощности и использовать его совместно с бойлером.
Плюсы конденсации
По степени эффективности использования энергии топлива все котлы делятся на конвекционные (традиционные) и конденсационные. В обычном котле используется так называемая низшая теплота сгорания, или то тепло, которое поступает в систему при сжигании топлива. КПД таких современных котлов превышает 90%. При этом «в трубу» вместе с горячими дымовыми газами улетает ещё и скрытая теплота сгорания топлива, потраченная на превращение молекул воды в пар. Температура дымовых газов на выходе из таких котлов составляет в среднем 150°C (в старых моделях и более).
Принцип действия конденсационных котлов несколько иной. При образовании конденсата выделяется дополнительное, и весьма немалое, количество тепла. Если его использовать, теоретически можно получить коэффициент эффективности котла более 100%. Никакой ошибки тут нет, поскольку за основу принимается расчёт по старой технологии, не учитывающей скрытую теплоту сгорания газа. В условиях экономии ресурсов предложение более чем заманчивое.
Реальный коэффициент эффективности такого котла составляет 109-110%. Основная преграда к тому, чтобы этот тип котлов вытеснил традиционные, его стоимость. Попросту говоря, до недавних пор газ был настолько дёшев, что особенного смысла в конденсационных котлах не было. Экономия газа разницы в удорожании не покрывала. Однако с повышением цены на газ растёт и популярность «конденсационников».
