Модуляция горелки газового котла что это?

Газовые горелки — одноступенчатые, двухступенчатые и модулируемые

Газовое отопление жилых и производственных зданий осуществляется под контролем автоматических систем управления.

Современные технологии позволяют производить тонкую регулировку заданного температурного режима, при этом экономно расходуя топливо. Такой результат был достигнут за счет применения горелок с функцией регулирования мощности.

Газовая горелка – это устройство, производящее смешивание газа и воздуха и сжигающее эту смесь в камере сгорания.

В работе используется наиболее дешевое горючее, поддерживающее стабильность пламени и бесшумное горение. Такие горелки обеспечивают полное сгорание газа и отсутствие вредных выбросов. Они могут перерабатывать как сжиженный газ, так и природный.

Запуск осуществляется в считанные секунды. Некоторые модели оснащаются системой самодиагностики. Оборудование устанавливается в газовые котлы, теплогенераторы, а также применяется для металлургических печей, на электростанциях, в сварочных и строительных работах.

Рассмотрев, что такое модуляция пламени в газовом котле, можно ознакомится с конструкцией горелки. Она состоит из:

• удлиненной или обычной головки;
• редуктора и регулятора подачи горючего;
• микропроцессора для работы в автоматическом режиме;
• форсунки, распыляющей газовоздушную смесь;
• системы розжига (пьезоэлемент).

Горелка смешивает газ с воздухом и сжигает полученную смесь. Это позволяет поддерживать равномерное пламя.

В свою очередь газовые горелки делятся на несколько классов по методу образования топливной смеси:

• Диффузионные. Естественное поступление воздуха. Применяются в котлах систем отопления, стекловаренных и сталелитейных печах.
• Наддувные. Нагнетание воздуха вентилятором.
• Инжекционные. Всасывание воздуха зависит от давления струи газа. Работают с природным газом. Для пропана к баллону понадобится установить дополнительный комплект.

Что дает модуляция пламени?

Тем, кто к любому делу подходит практично, привык тратить деньги рационально, следует обратить внимание именно на такие модели приборов. Смысл и пользу от плавного регулирования пламени понять несложно.

• Оптимизируется расход топлива. Автоматическое регулирование интенсивности пламени позволяет добиться – в пересчете на сезон – сокращения затрат на обогрев строения. • Если котел двухконтурный, то объем расходуемой воды ГВС никак не отражается на ее температуре – она неизменна. • Снижение давления газа в магистральном трубопроводе (а зимой это не редкость) не отражается на эффективности работы газового оборудования. • Минимизируется риск выхода из строя некоторых элементов котла. Статистика ремонтов оборудования (причем любого типа) показывает, что основная причина всех неисправностей (до 90%) – в различных переключениях. Потому и ступенчатая модуляция явно проигрывает перед плавной регулировкой мощности.

Атмосферная газовая горелка стоит в котлах с открытой камерой сгорания. По типу работы очень похожи на простую газовую плиту: газ поступает в горелку и горит при смешивании с поступающим из комнаты воздухом.

Положительные черты атмосферной горелки, это простота конструкции и бесшумная работа. Недостатки, низкий КПД (до 90-93%) и разрежение воздуха в комнате. Именно по этому, такие котлы ставятся в специально оборудованных комнатах, топочных, которые оборудуются по специальным правилам.

Есть несколько нюансов, в использовании атмосферных газовых горелок импортного производства.

По стандартам ЕС в магистралях должно быть стабильное давление газа не ниже 150 атмосфер. В России эти стандарты аналогичны, но могут падать в зимний период и подниматься весной. Такие перепады давления приводят к прогоранию горелки зимой, и прожигу теплообменника летом. Это значит, что в районах с нестабильным давлением газа лучше использовать надувные горелки, работа которых не зависит от давления газа.

Блиц-советы

1. В последнее времякомбинированные горелки набирают популярность. Это одни из самых безопасных конструкций, но при этом устроены они очень сложно. Коэффициент полезного действия у них довольно высокий, но цена также дает о себе знать.
2. Горелку газового котла следует прочищать в случае если стал заметно расти расход газа в помещении, если возник какой-то неприятный запах, если при всех неизменных показателях температура воздуха в отапливаемом помещении стала заметно снижаться.

Частный сектор газа: выбираем и устанавливаем котёл

Армия покупателей газовых котлов составляет примерно 60% среди общего числа покупателей котлов. Голубое топливо самое выгодное для владельцев частных домов. Чтобы выбрать, нужно понять, какие бывают. Будем отталкиваться от Ваших потребностей и возможностей.

У Вас большой дом или маленький?

Нужно выбирать из напольных и настенных. Они устроены по-разному. Настенные хорошо брать покупателям с дефицитом места. Подойдут для квартиры или небольшого дома (50-350м²). Диапазон мощности 10-40 кВт. Они компактные, установить легко. Среди моделей есть что выбрать по дизайну. Все настенные котлы – это маленькая котельная, где «вшито» всё необходимое оборудование для теплоснабжения и горячего водоснабжения (ГВС): теплообменник, мембранный бак, элементы управления и безопасности оборудования, циркуляционный насос. И покупать ничего больше не надо. Есть линейка котлов с модуляцией – горелка контролирует расход и подачу газа. Хозяин задаёт температуру воды, и она поддерживается неизменной, даже при меняющемся расходе воды. Топливо расходуется в экономном режиме.

Настенный газовый котёл

Напольные котлы не ограничиваются мощностью и подойдут для больших домов. У них вместительная топочная камера. Теплообменник делают из стали или чугуна. В большинстве котлы не зависят от электричества. Подойдут для районов с нестабильным электроснабжением. Недостатки напольных котлов связаны с внушительным весом. Нужно много места для установки, или даже отдельное помещение. Требуется проектировать дымоход для отвода продуктов сгорания. Напольные котлы за счёт упрощённого конструктива стоят дешевле. Ремонтировать их нетрудно. По сроку службы выигрывают у настенных на 5-10 лет.

Напольный газовый котёл

Вам нужно и тепло, и ГВС?

Котёл может работать не только для теплоснабжения, но и греть воду, чтобы обеспечить горячее водоснабжение. В зависимости от Вашего запроса, агрегат выбирают из одноконтурных и двухконтурных.

Когда речь только об отопление, выбираем одноконтурные. Они имеют автоматическую систему и датчики для поддержания заданной температуры. Теплоноситель в системе — это жидкость, например, антифриз, хорошо отдающий тепло.

Если нужно и тепло и ГВС, тогда двухконтурный. В этом случае котёл принесёт двойную пользу. В конструкции проложен второй контур для приготовления горячей воды, она же служит и теплоносителем. А вода прогревается проточным или бойлерным методом. Проточный прогрев подходит для небольшого расхода воды. Бойлер нужен для домов, где живёт более 3-4-х человек и вода расходуется часто. Он обеспечит запас воды даже в аварийных случаях.

Схема работы одноконтурного котла	Схема работы двухконтурного котла

Проблемы с электричеством?

Выбирайте из моделей, которые работают автономно от электричества. Минус в том, что их конструируют без блока автоматики, схема максимально упрощена. Котёл нагреет теплоноситель до заданной температуры, но не сможет подстроиться под желаемую температуру помещения.

Есть ли в доме дымоход?

Когда в котле горит газ, образуется дым. Чтобы его выводить, нужна тяга. Котлы бывают с естественной тягой – этот вариант подойдёт, если в доме предусмотрели дымоход. Сам котёл делают с открытой камерой сгорания. Для горения берётся воздух из помещения. Топливо сжигается про помощи атмосферных горелок. Другой вариант — с принудительной тягой. У них закрытая камера сгорания. В котёл встроен вентилятор, а дымоход делают в виде отверстия в стене рядом с котлом. В дымоходе две трубы: одна забирает воздух извне, другая выводит продукты горения.

Схема работы котла с закрытой и открытой камерой сгорания

Любите комфорт и удобство без оглядки на бюджет?

Автоматический розжиг котла

Тогда можно позволить себе минимальное вмешательство в систему. Котлы различаются по типу розжига. Есть автоматический розжиг – система запускается сама. Этот вариант дороже, но его удобства нивелируются, если выключат электричество.

Кнопка пьезовоспламенителя газового котла

Второй вариант дешевле – это полуавтомат при запуске. Называется пьезоэлектрический розжиг. Если представить зажигалку с кнопкой, то это образно тот же механизм, нажимаешь кнопку, и образуется искра, газ воспламеняется. Пьезорозжиг имеет простую конструкцию, это облегчает ремонт. Не зависит от электричества.

Вы за рациональное использование ресурсов?

В таком случае советуем Вам присмотреться к традиционным или конденсационным котлам. Внешне они не отличаются. Однако конденсационный котёл работает до 20% продуктивнее, меньше тратит топлива. Это происходит благодаря второму теплообменнику. Он называется экономайзер. Теплоноситель греется не только от сгорания газа, но и за счёт конденсационных паров. Такие котлы зависят от электричества и стоят дороже традиционных, но это окупается за 3-5 лет.

Схема работы конденсационного котла

Традиционные котлы нагревают теплоноситель только горением газа. Они проигрывают в показателе КПД за счёт теплопотери через дымоход.

Любите вникать в детали?

Тогда Вас заинтересуют четыре способа регулирования интенсивности горения. Горелки бывают одноступенчатые, двухступенчатые, плавно-регулируемые и моделируемые.

Одноступенчатые горелки работают на одной мощности. Телоноситель прогревается до нужной температуры и газовый клапан перекрывается. Когда теплоноситель остывает, горелка снова разжигается на полную мощность.

Двухступенчатые трудятся на двух уровнях. Теплоноситель разогревается на 100%-ой мощности, затем клапан частично перекрывается и тепло поддерживается на 40%-ой мощности. Это происходит автоматически.

Плавнорегулируемые горелки тоже работают на двух ступенях мощности, но температура «гуляет» более плавно.

Модулируемые горелки балансируют в диапазоне от 10 до 100% мощности и подстраиваются автоматически под заданную температуру. Модулируемые горелки стоят дороже, но экономят топливо, снижают нагрузку на котёл и продлевают срок его службы.

Одноступенчатая горелка	Двухступенчатая горелка	Модулируемая горелка

Любите экономить или ограничены в бюджете?

Тогда обсудим все за и против. Цена на газовые котлы варьируется в диапазоне от 13 000 рублей до суммы с шестью нулями. Чем проще модель, тем дешевле стоит. Оборудование с автоматикой и тепловыми датчиками стоит дороже. Мощность котла тоже отражается на стоимости. Именно она поможет в выборе газового прибора. Как посчитать мощность котла, можно узнать здесь. Важно понять, цена на котёл всегда оправдана. Экономия часто приводит к дополнительным расходам. А купить дорогое качественное оборудование часто означает экономию, поскольку в процессе пользования меньше расходуется топливо, не ломаются приборы, больше тепла от сжигания одной единицы газа.

Любите «умную технику»?

В таком случае Вам подойдут модели с дополнительными автоматическими опциями, которые минимизируют контроль человека.

Погодозависимое регулирование. В устройство встроен контролёр, который настраивают один раз и температура в комнате поддерживается стабильная, независимо от перепадов на улице.

Пользовательские настройки. Есть устройства, которые настраивают систему отопления и подачу горячей воды под режим жизни семьи: сменная работа, командировки, отпуска, сон и бодрствование.

Ночной режим. Заснуть в прохладном воздухе комфортнее, чем в духоте. Ночной режим держит ночную температуру по желанию жильцов с плавным выходом из прохладного режима к моменту пробуждения. Однократно настраивается нужная температура, а система автоматически устанавливает её ежедневно.

Режим дезинфекции – позволяет автоматически проводить плановую дезинфекцию бойлера раз в 7 дней. Температура в системе нагревается до 80-85 градусов, это уничтожает бактерии в воде.

Автоматическая защита от промерзания – когда температура снижается, автоматика запускает котёл. Система прогревается, это предотвращает промерзание труб.

«Умный дом» — это модели контролёров, которые удалённо управляют оборудованием. Например, на расстоянии контролируют температуру дома, показывают неполадки, подготовят дом к приезду гостей, если потребуется. Это возможно благодаря стандарту связи GSM.

Мы рассказали лишь про часть возможных опций «умного котла».

Автоматика для газовых котлов

Выводы и полезное видео по теме

С конструктивными составляющими и принципом действия газового нагревательного оборудования ознакомит следующий ролик:

Обвязку двухконтурного газового котла представит автор видео:

Детальное знакомство с особенностями и принципом действия двухконтурных газовых агрегатов дает возможность определить достоинства их эксплуатации. Приобретение таких отопителей поможет сэкономить на покупке дополнительного оборудования, необходимого для организации системы ГВС.

При поломке одного из контуров возможна эксплуатация другого, а замена контура всегда обойдется дешевле ремонта отдельной нагревательной установки. Двухконтурный котел можно использовать и в теплое время года, эксплуатируя его лишь в режиме нагрева воды для бытовых нужд, в чем и заключается удобство и экономичность в сравнении с покупкой отдельных агрегатов.

Расскажите о том, как выбирали двухконтурный котел на газу для обустройства собственного дома/квартиры/дачи. Что для вас стало решающим критерием в выборе? Делитесь, пожалуйста, полезными сведениями по теме, фотоснимками в расположенном ниже блоке, задавайте вопросы.

Для поддержания горения котлу необходимо постоянное поступление кислорода. Котлы делятся на два основных типа по способу подачи воздуха.

Атмосферная горелка (также — диффузионная)

Для работы такой горелки воздух забирается из помещения. Они устанавливаются в открытых камерах сгорания. Котлы с атмосферными горелками требуют оборудования традиционного дымохода и обустройства котельной с приточной вентиляцией в отдельном помещении. Обычно это напольный котел в большом частном доме.

• Стоят недорого.
• Не зависят от источников электропитания.
• Простые в конструкции.
• Тихие в работе.

• Требуют настройки.
• Нужно контролировать поступление воздуха.
• Могут часто тухнуть (из-за скачков давления в газовой магистрали).
• Требовательны к обустройству котельной.

Наддувная горелка (также — дутьевая, вентиляторная)

Воздух нагнетается в камеру сгорания с улицы принудительно — при помощи вентилятора. Такие горелки работают в закрытых камерах сгорания. Для котлов с наддувной горелкой требования к помещению менее строгие. Они оснащаются коаксиальным дымоходом и могут быть установлены даже в многоквартирном доме. Продукты горения отводятся принудительно, кислород из помещения не сжигается.

• Не нужно настраивать.
• Нечувствительны к перепадам давления газа.

• Наддувные горелки существенно дороже атмосферных.
• Вентилятор может работать довольно шумно. Но можно сделать звукоизоляцию.
• Для работы необходимо постоянное электропитание.

Горелки для универсального оборудования

Предназначенные для твердотопливных котлов отопления газовые горелки имеют сложное устройство. Они предназначаются для перевода отопительных приборов с одного вида топлива на иное. Благодаря особой конструкции после приобретения универсального агрегата, работающего на дровах, при появлении в населенном пункте газовой магистрали его можно перевести на функционирование с использованием природного газа.

Производят автоматические газовые горелки для приборов на твердом топливе в соответствии с вентиляторной схемой. После подачи газ смешивается с воздухом, а затем подготовленная топливно-воздушная смесь направляется в форсунку. Здесь она зажигается, при этом образуется факел пламени, имеющий высокую температуру.

На борт газовой горелки монтируют систему автоматики, мощный вентилятор, специальный фильтр и редуктор. Чтобы агрегат функционировал, требуется наличие электропитания. Само устройство обладает модульной (съемной) конструкцией.

Примером такого устройства является изделие для котлов Купер. Сам прибор является пеллетным, но его можно перенастраивать на природный или сжиженный газ, если к нему подключить сменную горелку.

Типы горелок газового котла

В зависимости от того каким образом поступает воздух в камеру сгорания газового котла можно разделить несколько типов горелок:

1. Атмосферные газовые горелки, которые работают только в открытых камерах сгорания.
2. Наддувные газовые горелки, работающие в закрытой камере сгорания.

Рассмотрим подробнее каждый вид.

Атмосферные газовые горелки

Такие горелки устанавливаются в газовых котлах с открытой камерой сгорания. Принцип работы схож с газовой плитой. В горелку поступает газ и начинает гореть при смешивании с воздухом, который поступает из помещения.

К преимуществам атмосферной горелки можно отнести отсутствие шума при работе и простота конструкции. К минусу относится невысокий КПД до 93%, а также разрежение воздуха в помещении. Поэтому газовые котлы с открытой камерой сгорания устанавливаются только в отдельно оборудованных помещениях, которые должны соответствовать всем нормам и правилам.

При применении горелки импортного производства могут возникнуть некоторые проблемы. В стандартах ЕС прописывается стабильное давление газа в магистралях от 150 атмосфер. В России зимой такие значения могут быть ниже, а весной – выше. Из-за таких перепадов давления может произойти прогорание газовой горелки в зимний период или же прожиг теплообменника летом. Если давление газа нестабильно, то рекомендуется использовать вентиляторные горелки, на которые не влияет давление.

Наддувные газовые горелки

Такие газовые горелки работают при помощи воздуха, поступающего с улицы. Вентилятор подает воздух в камеру сгорания. Работу вентилятора можно регулировать. Вне зависимости от давления наддувная горелка будет работать стабильно. Газовые котлы с такой камерой сгорания не нуждаются в вертикальном дымоходе, достаточно устроить коаксиальный дымоход. Работает горелка шумно, а стоимость превышает в 2 раза стоимость атмосферных горелок. КПД газовых котлов с закрытой камерой сгорания достигает 95%.

Такие горелки навешиваются на котел, таким образом можно менять горелку и переключать устройство на работу на жидком топливе.

Подбор и настройка оборудования

Вопросы эксплуатации системы теплоснабжения частного дома, в отличие от централизованных систем, целиком ложатся на ее владельцев. И одной из задач, которые приходится решать — это вопрос правильного подбора газового оборудования.

Опыт эксплуатации систем показывает, что правильно подобранный котел должен работать не менее 30% отопительного периода.

Среднее же значение потребляемой мощности котла на квадратный метр отапливаемого помещения (при высоте потолков до 3 метров) составляет около 100 ватт.

Также практика показывает, что установка котла или горелки слишком высокой мощности может создавать множество проблем, связанных с перерасходом газа, трудностью подбора температуры в отапливаемых помещениях и надежностью работы системы.

После подбора и установки системы теплоснабжения, а также при каждом ее запуске проводятся следующие регулировки:

1. Полный прогрев котла.
2. Полное открытие шибера дымохода.
3. Выставление пламени горелки на максимальную мощность (пламя при этом должно состоять из синего и желтого сегментов).
4. Перекрытие крана подачи газа на опуске для удаления желтого сегмента пламени.
5. Проверка автоматики безопасности и рабочих режимов котла.

Важно! Настройка правильного цвета пламени газовой горелки имеет ключевое значение для полного сгорания газа без образования сажи, оседающей на стенках топки и дымохода, снижающей эффективность работы системы и увеличивающей расход газового топлива.

Как отрегулировать мощность горелки

Если горелка значительно превосходит котел по мощности, ей может не хватать объема топки, притока воздуха через шиберы и от наддува. Горение пламени в этом случае становится малоуправляемым, и пламя горелки желтеет.

Неполное сгорание газового топлива вызывает закопчение топки и дымохода продуктами горения, а часть энергии рассеивается в окружающее пространство, повышая расход топлива.

Фото 1. Запорный кран помогает регулировать подачу газа в случае возникновения неполадок с котлом.

В этом случае мощность горелки можно уменьшить прикрытием крана подачи газа на опуске.

Однако, если мощность будет постоянно установлена на минимальное значение, это снизит эффективность работы и диапазон регулировок системы.

Справка! При выборе газовой горелки, помимо габаритов камеры сгорания и геометрии факела, важно учитывать соответствие паспортных значений минимальной и максимальной мощности и способов ее регулирования, а также расход газа горелкой.

Высокое потребление газа

Причиной высокого расхода газа часто является неэффективная работа теплообменника котла. Теплоноситель, проходящий через теплообменник, несет с собой частицы окалины и солей, которые могут откладываться на внутренних стенках теплообменника, снижая его теплопроводность и увеличивая количество требуемого топлива для нагрева.

Обычно проблема с теплообменником проявляется характерным шумом, исходящим от работающего котла, напоминающим свист или бульканье, похожее на закипание чайника.

В этом случае потребуется ручная чистка теплообменника или его промывка специальным составом.

Причиной высокого расхода газа также может стать его пониженная калорийность, вызванная недостаточной его осушкой газораспределяющей компанией. Норма низшей теплоты сгорания бытового газа должна составлять не менее 7600 ккал на один кубический метр, на практике же калорийность газа может снижаться до 4000 ккал.

Важно! При приобретении газового оборудования важно принимать в расчет состав и минимальное давление газа в конкретной системе газоснабжения, чтобы оборудование работало устойчиво.