Напольный атмосферный газовый котел. Атмосферные котлы отопления

В атмосферных газовых котлах (котлах с открытой камерой сгорания, "атмосферниках"), в отличие от котлов с закрытой камерой сгорания (турбированных), отвод продуктов сгорания осуществляется за счет естественной тяги, а воздух для горения газа подается непосредственно из помещения.

Для простоты описания представим, что над комфорткой газовой плиты расположен теплообменник, и над плитой смонтирован короб, соединенный с вентиляционным каналом. Подобная схема подачи воздуха и отвода продуктов сгорания реализована в атмосферном котле. В дымоходе котла создается естественная тяга, под воздействием которой, отводятся продукты сгорания и осуществляется подвод воздуха для горения.

Принцип естественной тяги

Отвод дымовых газов за счет естественной тяги является традиционным. Такой способ отвода продуктов сгорания присущ многим видам отопительного оборудования на различных видах топлива - от домашних печек на дровах до крупных угольных котельных агрегатов. Суть такого метода отвода дымовых газов заключается в том, что плотность нагретого газа (например, в дымоходе) меньше плотности холодного воздуха на улице, и, следовательно, давление газового столба в дымоходе будет тоже меньше. В следствие разницы давлений образуется приток воздуха извне помещения, который вытесняя горячие дымовые газы, сам участвует в процессе сгорания топлива. Таким образом создается тяга в дымоходе. При этом, чем выше дымоход, а, следовательно, и разница давлений газового столба в дымоходе и вне его, тем тяга будет сильнее.

Требования к монтажу атмосферных котлов

Таким образом, атмосферному газовому котлу для обеспечения стабильной работы требуется создать такие условия, чтобы тяга через котел была достаточной для полного сгорания топлива и полного отвода продуктов сгорания из помещения. Для этого нормативными и техническими документами предписаны следующие основные требования:

• Обеспечение притока требуемого объема воздуха для горения газа (дополнительно к требованиям по организации вентиляции помещения);
• Сечение дымохода и дымоотвода должны быть не менее диаметра дымоотводящего патрубка котла;
• Высота вертикального участка (разгонного) дымоотвода до первого поворота должна быть не менее 2-х диаметров (и не менее 0,5 м по нормам РФ);
• Соблюдение требуемой высоты дымовой трубы и ее возвышения над кровлей.

Поясним некоторые из приведенных требований:

Обеспечение притока требуемого объема воздуха для горения газа.

Точный расход воздуха для горения определяется из характеристик газового котла, и состава газа. Упрощенно, количество воздуха для горения можно расчитать исходя из соотношения 11-12 куб.м. на 10 кВт мощности котла + избыточный воздух в количестве примерно 20...40% от расчетного. При этом, мы считаем, что избыточный воздух можно учитывать в балансе вентиляционного воздухообмена.

Соблюдение требуемой высоты дымовой трубы и ее возвышения над кровлей

При устройств дымоходов естественной тяги руководствуются требованиями СП 42-101-2003 «Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем», согласно которым превышение высоты трубы над кровлей составляет:

• не менее 0,5 м — над плоской крышей или над коньком при расположении трубы на расстоянии до 1,5 м от конька крыши;
• не ниже конька - при расположении трубы на расстоянии от 1,5 до 3 м от конька;
• не ниже линии, проведенной от конька вниз под углом 10° к горизонту - при расположении трубы дымохода на удалении более 3-х м. от конька.

Недостатки отвода дымовых газов за счет естественной тяги

Очевидно, что у такого способа отвода продуктов сгорания в газовых котлах имеются свои недостатки. В частности, необходимость сооружения дымохода требуемой высоты . Немаловажна также и конструкция дымохода . Например, простой кирпичный дымоход для эксплуатации газового котла не подойдет, так как пар, содержащийся в продуктах сгорания будет конденсироваться в дымоходе, впитываться в его стенки и впоследствии способствовать его разрушению. Для избежания этого явления потребуется в кирпичный дымоход вставлять вкладыш из нержавеющей стали или полимерных материалов.

Кроме того, необходимо обеспечить постоянный беспрепятственный подвод свежего воздуха для горения, что часто приводит к образованию сквозняков, снижающих комфортность жилья.

Недостатком является и сложность оперативного и качественного регулирования тяги , а также зависимость тяги как от погодных условий (температура воздуха, ветер и т.п.), так и от внешних причин (например, включение/выключение кухонной вытяжки, ограниченность приточного воздуха и т.п.). При изменении условий, которые оказывают воздействие на тягу, могут возникать такие явления как отрыв пламени на горелке и обратная тяга. Поэтому при выборе газового котла с атмосферной горелкой необходимо обращать внимание на наличие технических решений, которые отслеживают и нейтрализуют эти нежелательные явления (датчик опрокидывания тяги, контроль пламени и т.п.).

Атмосферный котел – это нагревательное оборудование, особенностью которого является встроенная в корпус горелка. Такое устройство отличается малой шумностью, доступной стоимостью и высокой мощностью (до 150 кВт). ГК «ЭКВОЛС» поставляет атмосферные газовые котлы напольного исполнения, среди которых обязательно есть подходящий Вам вариант для обогрева помещения любой площади.

Ассортимент котельного оборудования с атмосферными горелками

Представленные у нас модели очень разнообразны. Благодаря этому у Вас есть возможность приобрести атмосферный газовый котел для отопления как дачи или загородного дома, так и крупного объекта общей площадью до 29 000 м². Теплообменник в таком оборудовании может быть чугунным или стальным. Есть напольные атмосферные котлы энергозависимые (требуют подключения в электросети) и энергонезависимые (не используют электроток). Также модельный ряд разделяется на одноконтурные и двухконтурные установки. Первый тип работает только на отопление. Газовый котел с атмосферной горелкой двухконтурного типа отлично подходит тем, кто желает организовать в доме не только эффективное отопление, но и автономное снабжение горячей водой.

Для поддержания процесса горения необходим приток кислорода, его постоянная циркуляция. В газовых котлах это осуществляется двумя способами – через коаксиальную трубу или путем забора воздуха непосредственно из помещения. По последнему принципу работает газовый чугунный атмосферный котел. Его конструкция может отличаться от традиционных моделей с закрытой горелкой, что влияет на эксплуатационные и технические свойства.

Принцип работы

Обеспечение притока воздуха в зону сгорания газа происходит за счет естественной или принудительной вентиляции. При невыполнении этого требования показатель тяги будет минимальным, что уменьшит теплоотдачу газа, может стать причиной загазованности котельной.
Воздушный поток циркулирует от вентиляционного отверстия к газовой горелке. Там создается зона пониженного давления, что становится причиной возникновения тяги по направлению от вентиляционного отверстия к дымоходной трубе.

Можно сделать вывод, что атмосферный котел это отопительный прибор, принцип работы которого основан на поддержании процесса горения путем постоянного обогащения кислородом воздушных масс в зоне горелки. Источником является воздух в помещении.

Особенности моделей с атмосферной горелкой:

• требуется обустройство отдельного помещения для котельной;
• можно модернизировать твердотопливный котел, установив в его камеру сгорания газовую горелку;
• возможность автономной работы без подключения к электросети;
• обязательный монтаж вертикального дымохода.

Для теплоснабжения используются напольные атмосферные газовые котлы с чугунными теплообменниками. Последнее положительно сказывается на безремонтном сроке эксплуатации и оптимизации передачи тепловой энергии от пламени воде.

Сравнение с турбированными моделями

Для работы турбированных моделей нужна коаксиальная труба. Забор воздуха происходит со стороны улицы по ее внешнему кольцу. Главное отличие этих котлов от атмосферных — возможность установки в бытовых помещениях, в частности – на кухне. Это единственный вариант для газового теплоснабжения квартиры или небольшого частного дома.

По каким критериям выбирают газовый котел турбированный или атмосферный для отопления? Модели с коаксиальным дымоходом будут оптимальны для таких вариантов:

• нет возможности обустроить котельную;
• небольшая площадь отопления;
• требуется максимальная автономность работы.

Настенный атмосферный газовый котел или его напольный вариант рекомендуется устанавливать при таких условиях:

• большая площадь здания;
• работа на нескольких видах топлива;
• нет возможности подключения к электросети.

Еще один положительный момент – относительно низкая стоимость. Можно подобрать вариант с минимальной комплектацией, без расширительного бака, циркуляционного насоса, адаптировать котел под параметры конкретной системы отопления.

Выбор горелки

Один из способов экономии средств на обустройство теплоснабжения – модернизация твердотопливного котла. Важно, чтобы его теплообменник и камера сгорания были рассчитаны на увеличенное тепловое воздействие. Теплоотдача атмосферных газовых горелок для котлов выше, чем у дров или угля.

Их конструкция проста – есть трубопровод для подачи топлива, несколько форсунок для распыления, устройство для розжига. Дополнительно применяются вентиляторы или турбины для нагнетания воздуха.

Базовые характеристики горелок:

• Способ регулировки мощности. Есть одноступенчатые, двухступенчатые, модулируемые и с плавным переключением подачи топлива. Чем сложнее конструкция, тем экономнее будет расход. Но при этом возрастает ее стоимость.
• Возможность использования другого вида топлива, например – дизельного. Цена на подобные модели значительно выше стандартных вариантов.
• Требования к давлению газа. Актуально для систем, использующих сниженный (баллонный) газ. Не все горелки имеют устройство для изменения входящего давления топлива.

В комплектацию горелки должны входить датчики пламени и уровня СО2. В противном случае при недостаточной тяге велика вероятность затухания пламени и как следствие – загазованность помещения. Это актуально для самодельных одноконтурных атмосферных газовых котлов, переделанных из твердотопливных.

Правила монтажа

Перед монтажом оборудования необходимо правильно обустроить котельную. Основные нормы изложены в СНиП 42-101-2003. Высота потолков не менее 2,5 м, отдельный выход, площадь оконных конструкций – 0,03 м? на 1 м? котельной. Вентиляция из расчета трехкратного обмена воздуха, дополнительно учитывается потребление горелки. Последние данные указаны в паспорте.

Если монтируется двухконтурный атмосферный настенный газовый котел – делается подвод холодной воды для обеспечения ГВС. Смесительный узел устанавливается отдельно. Материал изготовления труб должен выдерживать максимальную температуру теплоносителя.

Дополнительно учитывают такие нюансы:

• минимальная длина дымоходной трубы – 6 м;
• материал отделки стен, пола и потолка в зоне расположения оборудования не должен быть горючим, минимальный предел огнестойкости – 0,75 ч;
• при использовании сжиженного (баллонного) газа оборудуется отдельное место для хранения.

Обслуживание и возможные проблемы в работе

Для нормальной работы отопления нужно периодически очищать форсунки от сажи. Она быстро появляется при использовании сжиженного газа. Косвенные признаки загрязнения – уменьшение тепловой отдачи, изменение цвета пламени. Для обслуживания рекомендуется применять специальные наборы.

По виду пламени определяют такие дефекты работы системы:

• проскок в горелку свидетельствует о недостаточной тяге;
• отрыв пламени от форсунки — большая скорость притока воздушной смеси.

Также следует периодически чистить вентилятор или турбину. С течением времени на их внутренней поверхности появляется слой пыли и грязи, препятствующий нормальной работе.

Атмосферные газовые котлы — это оптимальный вариант для теплоснабжения загородного дома, промышленного или коммерческого здания. Они отличаются большим выбором моделей, возможностью обогревать значительные площади.

Чтобы понять, какой котел лучше атмосферный или турбированный, использовать для конкретной отопительной системы нужно разобраться с некоторыми особенностями конструкции и принципом работы устройств.

Атмосферный газовый котел по своему типу может быть настенным или напольным, а также одноконтурным, предназначенным только для работы с системой отопления дома или двухконтурным (с дополнительным змеевиком) – для подогрева воды.

В таком котле устанавливается камера сгорания открытого типа, то есть забор воздуха происходит напрямую, естественным способом. Именно из-за такой особенности, атмосферные установки располагаются в специальных помещениях-котельнях, оборудовать которое в частном загородном доме, как правило, не представляет особой проблемы. Но в том случае, если газовый котел планируется установить в квартире, то этот фактор становится не только недостатком, а и препятствием.

Кроме того, для отвода продуктов горения требуется устройство традиционного дымохода с выходом на крышу здания, что, опять же, вполне осуществимо в частном доме, но трудновыполнимо в многоквартирном. Исключения могут составлять квартиры старой постройки с уже существующими дымоходами, которые все же за давностью лет необходимо модернизировать, но процент таких домов невелик. В том случае, если предполагается установка атмосферного котла в загородном доме, то кроме оборудования котельной, потребуется на начальном этапе строительства спроектировать и устроить дымоход с учетом всех норм и правил. Обязательно в топочной следует оборудовать и эффективную систему вентиляции, которая будет обеспечивать приток нужного для процесса горения кислорода.

Принцип работы атмосферного котла

Важное отличие атмосферного котла от турбированного – это тип горелки. В первой модели она представляет собой набор сопел, диаметр которых достаточно мал, для того чтобы обеспечивать выход газа под определенным давлением. Она регулирует также и количество поступающего кислорода, а соответственно – и интенсивность горения.

Принцип работы основан на том, что горелка разогревает теплообменник, который может изготавливаться из чугуна или стали, таким образом, подогревая воду или иной теплоноситель. А процесс горения обеспечивается и поддерживается смешиванием газовой смеси с воздухом до подачи на сопла горелки. Последние, исходя из принципа смешивания, могут быть с частичным или с полным смешиванием, эффективность работы и КПД у которых немного выше, но важно заметить, что на отечественном рынке почти не встречаются.

Все вышеизложенные факторы могут считаться или особенностями, или недостатками оборудования, в зависимости от конкретной ситуации, но атмосферные котлы обладают двумя важными и неоспоримыми преимуществами, которые нередко склоняют потребителя в свою сторону. Прежде всего, это то, что большинство моделей этого вида являются энергонезависимыми, а следовательно, предпочтительнее в эксплуатации при наличии постоянных перебоев или нестабильной подаче электроэнергии. Вторым плюсом является низкая цена (в сравнении с турбированными моделями сопоставимыми по мощности) оборудования. Важно отметить и безопасность эксплуатации, за которую отвечает датчик тяги, и которым оборудуются практически все модели этого вида.

Справедливо заметим, что котлы на газе с атмосферной горелкой до сих пор остаются одним из главных продуктов на рынке отопительных систем. Применяются они как в частных домах, так и в квартирах небольших зданий. Мощность наиболее популярных моделей составляет порядка 15-35 кВт. Но максимальное значение достигает 100 кВт. Среди газовых вариантов с данной конструкцией горелки встречаются только . Такого прибора вполне достаточно для отопления небольшого помещения.

Особенности газовых котлов с атмосферной горелкой

Касаясь плюсов таких агрегатов с данным видом горелки, можно сказать следующее:

Недостатки данной разработки также очевидны:

• так как котлы имеют открытую камеру сгорания, то потенциально присутствует угроза возникновения чрезвычайной ситуации;
• схема воздухозабора предусматривает наличие определённых условий эксплуатации котла. Как правило, оборудуются котельные в соответствии с ТБ.

Как видите, с одной стороны обеспечивается комфортабельность и эргономичность, а с другой стороны снижается безопасность системы отопления. Обогрев помещения может достигать 200 квадратных метров. Имеются как одноконтурные, так и . Срок службы благодаря надёжной конструкции может длиться до пятидесяти лет.

Принцип работы оборудования

Основным нагревательным прибором является атмосферная горелка. Она разогревает теплообменник (в большинстве случаев чугун) за счёт подачи газа. Конструкция обычно включает:

• сопло;
• головку горелки;
• эжекционную трубку;
• регулятор воздуха.

Суть процесса заключается в эжекции, то есть смешивании двух сред и подачи их в определённом направлении. Атмосферные горелки могут быть:

• с частичным смешиванием;
• с полным смешиванием.

Смешивание производится предварительно. В первом случае половина воздуха соединяется с газом через форсунки, а 50% поступает в камеру сгорания напрямую. Во втором случае подсасывание предусматривает соединение газовой смеси со полным объёмом кислорода. Модели с такой формой смешивания в страны СНГ не поставляются. с атмосферной горелкой нуждаются в хорошей подаче газа. Если показатель давления ниже 17 мбар, основной компонент теплогенератора повреждается (отверстия в ней становятся больше), и впоследствии оборудование включается с ощутимым хлопком.

Атмосферную горелку зажигает запальная горелка, которая в свою очередь активируется розжигом (пьезо- или электро). При нагреве до нужной температуры теплообменника основная горелка отключается. Это контролируется специальным датчиком. Для повышения температуры клапан подачи газа открывается.

Характеристики

К основным характеристикам можно отнести следующие:

• мощность до 100 кВт;
• вес в среднем достигает нескольких десятков килограмм;
• большие по габаритам модели;
• количество нагреваемой воды –10-30 литров в минуту;
• коэффициент полезного действия – до 92%;
• многофункциональный электронный блок.

Производители

Популярными производителями котлов с атмосферной горелкой являются следующие:

• Buderus;
• Viessmann;
• Vaillant.

Среди новинок моделей выделяется Buderus Logano G124WS (20 – 32 кВт), Viessmann Vitogas 100F (29 – 60 кВт) и Vaillant atmoCRAFT (65 – 115 кВт).