Принцип работы двухконтурного газового котла. В чем особенность?

Владельцы загородных домов определяются с типом отопления еще на стадии составления проекта дома. При этом учитывается большое количество параметров, особенностей конструкции дома, нюансов месторасположения жилья, климатических характеристик местности и многого другого. Ведь вопрос обогрева жилья определяет последующий комфорт проживания на протяжении многих лет.

Почему двухконтурный газовый котел?

Многие потребители делают свой выбор в пользу моделей двухконтурных газовых котлов. И не безосновательно. Если есть возможность подведения к участку газовых коммуникаций, однозначно устанавливается газовое обогревательное оборудование.

В качестве топлива такие устройства используют природный или сжиженный газ, который по сравнению с другими видами топлива наиболее привлекателен своей доступностью, низкой стоимостью. Такое оборудование (например, двухконтурный газовый котел Конорд ) использовать намного проще, дешевле.

Газовая система отопления

Устанавливая газовый котел, совершенно не нужно заботиться о дорогостоящем возведении хранилища для топлива, как в случае с твердотопливными, дизельными котлами. Газ значительно дешевле электрической энергии (электрические котлы). Именно поэтому газовые устройства обогрева пользуются у жителей частных домов такой большой популярностью.

Также часто вместе с отоплением, необходимо решать вопрос об организации подогрева горячей воды. Здесь опять-таки выбор приходится на газовый котел двухконтурный, с двумя отдельными, но взаимосвязанными линиями подачи воды.

Далее рассмотрим подробности, плюсы и минусы данного оборудования, с которыми сталкиваются их владельцы при покупке и эксплуатации.

Виды газового обогревательного оборудования по принципу размещения

Производители котельного оборудования предлагают широкий выбор моделей газовых котлов, которые отличаются по многим критериям. Это позволяет сделать оптимальный выбор подходящего к конкретным условиям отопительного агрегата. Кратко рассмотрим виды таких устройств на газовом топливе.

По локационным критериям котлы различаются:

• Напольные. Такие модели монтируются на специальную платформу. Отличаются крупными габаритами, более высокой производительностью, объемом содержащегося теплоносителя. Способны обогревать большие помещения. В зависимости от материала теплообменника напольного котла, устройства бывают:

1. — стальные (теплообменник состоит из вертикальных стальных патрубков внутри камеры горелки);
2. — чугунные (теплообменник выполнен из чугуна. Более долговечный, устойчив к коррозии. Слабое место – резкие перепады температуры).

Система отопления с напольной установкой оборудования

Монтаж требует отдельного технического помещения (топочная, котельная), организации дымохода.

• Настенные. Варианты настенных моделей отличаются компактностью и при этом хорошей производительностью (до 30 кВт, редко 100 кВт). Настенный газовый котел может быть оборудован как открытой, так и закрытой камерой горения.

Виды газовых котлов по структурным характеристикам

По своему структурному устройству оборудование делится на две большие группы:

Система отпления

Газовый котел одноконтурный . Оборудован только одним контуром, предназначенным для отопления помещения. Более простой монтаж, эксплуатация, и принцип работы. Оптимальный вариант, когда в частном доме уже имеется установленный водонагреватель.

Кроме того, одноконтурный аппарат можно совместить с накопительным бойлером косвенного типа. Такой бойлер врезается в контур котла и теплоноситель циркулирует по водонагревательному теплообменнику, прогревая воду для бытовых нужд. При этом следует помнить, что после установки бойлера одноконтурный котел потеряет до 20% КПД.

Газовый котел двухконтурный. Широко распространенная модель, позволяющая сэкономить значительную сумму на подогреве воды зимой. Оснащена двумя контурами обогрева. Один из них (большой контур) предназначен для отопления, другой, малый контур – для нагрева воды. Забор воды может производиться по проточной схеме, когда вода прогревается в процессе использования. Но возможно также установить накопительный косвенный бойлер. Его теплообменник будет включен в малый контур обогревательного оборудования. Зимой вода внутри емкости будет прогреваться теплообменным элементом. Летом же, когда отопление нецелесообразно использовать, подключится дополнительный нагревательный элемент (например, ТЭН , теплообменник солнечных установок).

Двухконтурная система отопления

Газовый котел двухконтурный – отличный вариант для отопления загородного дома. Чаще всего двухконтурные котлы производятся для напольной установки. Но также можно приобрести двухконтурный настенный газовый котел.

Устройство газового обогревательного оборудования

Общий принцип устройства газовых котлов, за исключением частных деталей, сводится к следующему. Агрегат представляет собой теплоизолированный чугунный или стальной корпус. Внутри корпуса расположены теплообменный элемент, горелка, блок автоматики.

Теплообменник может быть:

• Пластинчатым. Сдвоенный контур отопления и системы горячего водоснабжения. Контур отопления, сделанный из медных труб, передает тепло второму контуру, водоснабжения. Контур водоснабжения в свою очередь состоит из пластин, которые нагревают поступающую воду.
• Битермическим . Выглядит как труба в трубе. Во внешней циркулирует теплоноситель, который обогревает внутреннюю трубу с горячей водой.

Горелки двухконтурного котла могут быть разных типов в зависимости от моделей. Но основная их функция – это выработка тепла для теплоносителя путем сжигания топлива (газа) в камере. Эта жидкость находится в теплообменнике над горелкой. Проходя через него, она прогревается выделяемым теплом продуктов сгорания, которые двигаясь вдоль стенок камеры, прогревают воду, постепенно охлаждаясь. Далее, отдавшие свое тепло отходы, выводятся через дымоход наружу.

Газовое топливо в котле может зажигаться тремя способами:

1. ручной (используется в старых системах, где поджиг фитиля происходит с помощью спичек);
   электрический (включается автоматически);
   пьезоэлектрический (фитиль зажигается от пьезоустройства ).

Схема устройства газового котла

Принцип действия двухконтурного котла. Отопление

Схема работы устройства довольно проста, основана на прогреве теплоносителя с помощью теплообменного элемента, установленного в камере горения. Регулируется автоматическим блоком управления.

О том, что нужно обогреть помещение, система узнает через комнатный датчик температуры. Когда показатель снижается, сигнал от датчика поступает системе. В работу включается циркуляционный насос, который начинает отводить воду из обратного патрубква , образуя тем самым область пониженного давления в системе. При этом прогретый теплоноситель начинает поступать в трубы, замещая недостаток воды и компенсируя разреженное давление.

Если требуется жидкость в теплообменнике подогреть, включается горелка автоматически. Она находится в камере сгорания внизу. Над ней расположен теплообменник из медных труб. Сама камера хорошо теплоизолирована . Одновременно с включением горелки начинает работать насос, который отвечает за движение жидкости по патрубкам отопительного устройства.

Когда вода в системе прогрелась до конкретного уровня, датчики температуры посылают сигнал о снижении активного функционирования горелки. Подача газа уменьшается автоматически, а котел остается в ждущем режиме.

Когда же температура опять снизится, автоматическое управление снова даст сигнал на открытие клапана подачи топлива. Агрегат возобновит обогрев помещений.

Следует знать, что теплоноситель движется по замкнутому контуру, поэтому там не образовывается налет. По-другому дело обстоит с малым контурным кругом, в котором вода пополняется постоянно за счет притока из водопроводной системы. Такая вода содержит определенный процент примесей, которые оседают в патрубках системы. В этом случае рекомендуется устанавливать фильтры очистки воды.

Принцип работы двухконтурного газового котла отопления. ГВС

Схема действия двухконтурного газового котла выглядит так. Прогретая газовой горелкой отопительная жидкость двигается в теплообменнике, прогревая теплом пластинчатый контур с бытовой водой.

Использование двухконтурного газового оборудования сразу как котла и как водонагревателя не представляется возможным. Во время забора горячей воды через систему водоснабжения, теплоноситель (регулируемый автоматическим блоком управления) перестает перемещаться по большому кругу отопления. Он переходит на схему движения по малому, пластинчатому, контуру для прогрева используемой воды.

Это значит, что на время пользования горячей водой дом перестает отапливаться. Такая ситуация не критична, если забор воды кратковременный. После закрытия крана автоматически теплоноситель возобновляет циркуляцию по контуру отопления, дом снова прогревается.

Более неприглядна ситуация, когда забор воды длителен по времени (например, прием ванной, душа). Комнаты остаются без отопления на долгий промежуток времени в холодное время года. Здесь рекомендуется устанавливать в дополнение к котлу косвенный наливной водонагреватель. Теплообменник при этом находится внутри емкости для бытовой воды, а циркулирует в нем теплоноситель системы отопления. Вода внутри бака прогревается теплом газового котла.

Такая схема работы позволяет пользоваться необходимым объемом горячей воды без прекращения отопления дома.

Выгодное газовое отопление распространено везде, куда можно проложить газовые коммуникации без дополнительных затрат. Установка котла требует определенного согласования проекта. Монтаж газового оборудования производится только специалистами. Причем при необходимости провести обвязку котла нужные комплектующие приобретаются отдельно.

Но несмотря на материальные затраты по установке, напольный или настенный газовый котел оправдает потраченные силы, время, финансы своей энергоэффективностью, простотой эксплуатации, надежностью, гибкой и поэтому экономной схемой функционирования.

Каков принцип работы двухконтурного газового котла отопления + схема устройства расширительного бака

03.06.2019 1,476 Просмотров

Создание автономной отопительной системы на базе газового котла позволяет решить массу проблем с обогревом дома.

Нет нужды постоянно следить за количеством топлива, общий контроль за работой системы сводится к минимуму.

Кроме того, конструкция газового котла позволяет совместно с отоплением дома обеспечить подачу горячей воды, что увеличивает комфорт проживания до максимума.

Возможность решить все проблемы с помощью оного компактного устройства привлекает многих пользователей, хотя в этом вопросе есть и некоторые ограничения, обусловленные особенностями конструкции котла.

Рассмотрим этот вопрос внимательнее.

Особенности двухконтурного газового котла, в чем отличие от одноконтурного

Двухконтурный газовый котел — это доработанная конструкция одноконтурного агрегата. Оба вида ориентированы в первую очередь на выполнение базовой функции — нагрев теплоносителя для системы отопления.

Подача ГВС становится возможной благодаря наличию горячего теплоносителя (ОВ), второй контур является конструкционным дополнением к основному составу узлов и деталей.

Функция реализуется с помощью вторичного теплообменника, установленного между выходом первичного узла и трехходовым краном.

Проходя через первичный (основной) теплообменник, теплоноситель получает избыточное количество тепловой энергии, которое регулируется в трехходовом кране путем подмешивания определенного количества более холодной обратки.

Эта энергия пропадает зря, поэтому установка вторичного теплообменника не нарушает общую схему работы котла.

Горячий теплоноситель отдает излишки энергии на подготовку ГВС, и единственным изменением становится корректировка режима работы трехходового крана.

Существуют двухконтурные котлы с совмещенным (или битермическим) теплообменником, который способен нагревать теплоноситель и ГВС одновременно.

Устройство

Двухконтурный котел состоит из следующих узлов:

• Газовая горелка. Она выполняет основную функцию — является источником тепла.
• Первичный теплообменник. Представляет собой медный или стальной змеевик, по которому движется теплоноситель, нагреваемый в пламени горелки.
• Вторичный теплообменник. Чаще всего он имеет пластинчатую конструкцию, изготовлен из нержавеющей стали. Производит нагрев ГВС в проточном режиме.
• Газовая аппаратура. Это важный узел, который обеспечивает подачу, регулирование и прочие действия с газом. Здесь же находится газовый клапан, отвечающий за блокировку подачи при возникновении необходимости.
• Циркуляционный насос. Он отвечает за перемещение теплоносителя по системе с одинаковой скоростью. Существуют энергонезависимые котлы, рассчитанные на естественную циркуляцию жидкости в системе, но большинство пользователей предпочитает устанавливать внешние циркуляционные узлы для активизации работы.
• Вентилятор турбонаддува. Он нужен для подачи воздуха в камеру сгорания. Выполняются сразу две функции — обеспечивается наличие кислорода для нормального горения газа и создается избыточное давление, вытесняющее дым и прочие газы, образующиеся при сжигании топлива. Турбовентилятор заменяет естественную тягу, которая используется в атмосферных котлах. Она неустойчива, не поддается регулировке и зависит от массы внешних факторов.
• Трехходовой кран. Это узел чисто механической конструкции, обеспечивающий подмешивание к горячему теплоносителю холодного обратного потока. Используется во всех видах и типах котлов, одно- и двухконтурных, энергозависимых и независимых.
• Плата управления. Это «мозг» газового котла, производящий регулировку, контроль и прочие управляющие функции. Важным элементом платы является система самодиагностики — сеть датчиков, расположенных на всех основных узлах и выполняющих сторожевые функции. При возникновении каких-либо неполадок, датчики подают сигнал на плату управления, которая, в зависимости от сути проблемы, либо оповещает владельца о появлении неполадок с помощью буквенно-цифрового кода на дисплее, либо сразу блокирует работу котла во избежание аварии.

В каких режимах он может работать?

Существует два основных режима работы двухконтурного газового котла:

• Зимний режим. Это полноценная работа всех систем агрегата — нагрев теплоносителя, подготовка горячей воды с заданными параметрами.
• Летний режим. В теплое время года отопительный контур отключается, активным остается только нагрев ГВС.

Перевод из одного режима в другой производит сам пользователь, это стандартная процедура, не требующая вмешательства специалистов. Владелец сам решает, когда можно отключить отопление и кода его надо запускать.

При этом, подача горячей воды нужна круглый год, поэтому контур ГВС работает всегда, хотя, если в нем отпала необходимость, нагрев воды также можно отключить.

Существует еще один, защитный режим работы газового котла. Он предназначен для исключения замерзания теплоносителя в системе при понижении температуры до установленного предела.

В подобных ситуациях происходит запуск усиленной циркуляции, когда циркуляционный насос начинает гонять ОВ по системе с повышенной скоростью и не дает ей замерзнуть.

В российских условиях подобная функция весьма полезна и позволяет избежать серьезных проблем.

Принцип работы

Рабочий процесс основан на работе первичного теплообменника. Теплоноситель поступает в него и получает определенную температуру в пламени горелки. Она конструктивно совмещена с первичным теплообменником, находится в его нижней части, что обеспечивает максимальную эффективность нагрева.

Затем ОВ выходит из первичного и сразу поступает во вторичный теплообменник. Чем короче путь из одного устройства в другое, тем меньше теплопотери при транспортировке ОВ и тем выше эффективность котла.

Отдав некоторую часть тепла, ОВ проходит в трехходовой кран, где окончательно настраивается ее температура, после чего выводится в отопительный контур.

Циркуляционный насос обеспечивает подачу теплоносителя в стабильном режиме, а вентилятор турбонаддува выполняет дымоудаление и обеспечивает процесс горения.

Как работает двухконтурный котел с биотермическим теплообменником

Битермический теплообменник представляет собой змеевик, изготовленный из коаксиальной трубы. Несколько упрощая, это два трубопровода, вставленных один в другой.

По внешнему объему перемещается теплоноситель, а по внутреннему — вода для контура ГВС. Такой способ нагрева существенно меняет качество работы котла — эффективность возрастает, количество горячей воды увеличивается и позволяет удовлетворить потребности большой семьи.

Однако, битермический теплообменник обладает существенным недостатком — сложность организации внутреннего пространства трубки значительно затрудняет промывку.

Все известковые отложения, которые довольно быстро появляются на внутренней поверхности трубы, необходимо периодически удалять, иначе она перекроют сечение теплообменника полностью.

Кроме того, с увеличением толщины известкового слоя падает эффективность нагрева — отложения начинают работать как теплоизолятор. Пользователю приходится увеличивать подачу газа, чтобы скорректировать режим работы котла.

Промывку такого теплообменника выполняют далеко не все сервисные центры, а конструкция некоторых котлов такова, что проще поменять, чем демонтировать и установить обратно один и тот же узел.

Недостаток битермических теплообменников целиком относится к эксплуатационным вопросам. С точки зрения эффективности такая конструкция весьма удачна и позволяет увеличить объем горячей воды, доступный для единовременной выдачи без потери температуры в отопительном контуре или самого ГВС.

Принцип работы котла с проточными нагревателем

В данном случае имеется в виду пластинчатый теплообменник, хотя и битермическая конструкция является проточной. Пластинчатый теплообменник обладает высокой эффективностью, но относительно малой производительностью.

Принцип его работы заключается в пропускании двух потоков в перпендикулярном направлении между пачкой из металлических пластин, соединенных таким образом, что потоки не смешиваются. Большая площадь пластин обеспечивает высокую эффективность теплопередачи, что позволяет готовить горячую воду в проточном режиме, т.е. на ходу.

При небольших размерах это устройство поднимает температуру холодной воды до 50° и выше, на что способно только высокоэффективное устройство.

На выходе из первичного теплообменника горячий теплоноситель пропускается через вторичный теплообменник. Одновременно через него походит поток воды, который получает заданную температуру и поступает на приборы водоразбора.

Работа с накопительным бойлером

Накопительный бойлер — это емкость, внутри которой проходит змеевик с горячим теплоносителем. Отличие от стандартного теплообменника в объеме и способе нагрева — здесь жидкость статична, она получает тепловую энергию в постоянном режиме.

По мере водоразбора объем вода пополняется и вновь нагревается. При этом, температура ГВС намного ровнее, а количество горячей воды со стабильными параметрами гораздо больше, чем у конструкций с пластинчатыми теплообменниками.

Чаще всего используют внешние накопители, но есть двухконтурные агрегаты со встроенными емкостями. Они эффективны, обладают максимальными возможностями и сроком службы.

Специалисты и рядовые пользователи отзываются о подобных конструкциях как о наиболее предпочтительных вариантах.

Полезное видео

В данном видео вы узнаете о принципе работы двухконтурного газового котла отопления:

Заключение

Двухконтурный газовый котел позволяет получить максимальный набор функций в одном устройстве.

Это удобно, позволяет сэкономить жилое пространство, сконцентрировать всю аппаратуру благоустройства дома в одной точке. Однако, имеются и некоторые недостатки, возможности двухконтурных котлов имеют свои пределы, о которых надо иметь точное представление.

Это поможет сделать правильный выбор и получить наиболее удачный вариант конструкции газового котла.