Схема двухконтурного газового котла

Принцип действия двухконтурного котла

• Особенности и типы выпускаемых котлов
• Принцип работы котла и его устройство
• Виды газовых горелок

Особенности и типы выпускаемых котлов

Двухконтурный газовый котел является прибором, который нагревает до заданных значений теплоноситель в системе отопления и может приготавливать горячую воду для сантехнических нужд. Использование такого котла позволяет обойтись без дополнительного оборудования для приготовления горячей воды, такого как газовая колонка, накопительные и проточные электрические нагреватели. Принцип работы двухконтурного газового котла основан на процессах и способах передачи тепловой энергии сгорания газа контурам отопления и горячего водоснабжения.

Подключение двухконтурного газового котла к схеме обвязки .

Двухконтурные котлы настенного типа выпускаются в большом технологическом ассортименте. Основные виды выпускаемых двухконтурных котлов:

• с открытой газовой горелкой;
• с закрытой газовой горелкой, турбированные;
• имеющие два отдельных контура нагрева для отопительной системы и горячей воды;
• комбинированного типа;
• конденсационные.

Вернуться к оглавлению

Принцип работы котла и его устройство

Изображение 1. Гидравлическая схема двухконтурного котла в режиме отопления.

Газовые приборы с двумя контурами нагрева имеют следующий принцип работы. Теплота сгоревшего природного газа передается теплообменнику, который расположен над газовой горелкой. Этот теплообменник включен в магистраль отопительной системы, то есть нагретая вода в нем будет циркулировать по отопительной системе. Циркуляция воды осуществляется с помощью насоса, встроенного в котел. Для приготовления горячей воды двухконтурное устройство оснащено вторичным теплообменником.

Представленная схема на ИЗОБРАЖЕНИИ 1 показывает происходящие процессы работы и устройство оборудования:

1. Газовая горелка.
2. Циркуляционный насос.
3. Трехходовой клапан.
4. Контур ГВС, пластинчатый теплообменник.
5. Теплообменник контура отопления.

• D — вход (обратка) отопительной системы для нагрева;
• A — подача готового теплоносителя для отопительных приборов;
• C — вход холодной воды из магистрали;
• B — выход готовой горячей воды для санитарных нужд и бытового использования.

Принцип приготовления воды для ГВС таков: нагретая вода в первом теплообменнике(5), который расположен над газовой горелкой(1) и предназначен для нагрева отопительного контура, поступает во второй пластинчатый теплообменник(4), где передает свое тепло контуру ГВС.

Как правило, двухконтурные котлы имеют встроенный расширительный бак для компенсации изменения объема теплоносителя.

Схема двухконтурного котла позволяет производить горячую воду и нагревать ее для отопления только в отдельных режимах.

Конструкция двухконтурного газового котла.

Использование котла одновременно для ГВС и отопления в определенный момент времени невозможно. Например, во время работы устройства происходит нагрев отопительной системы с заданной температурой, процесс поддержания температуры контролируется автоматикой котла, а циркуляция теплоносителя по сети отопления осуществляется насосом.

В определенный момент происходит открытие крана горячей воды для бытовых нужд, и, как только начинается движение воды по контуру ГВС, срабатывает специальный датчик протока, установленный в котле. С помощью трехходового клапана (3) в котле перенастраиваются контуры протоков воды. А именно вода, нагретая в теплообменнике (5), перестает поступать в отопительную систему и подается в пластинчатый теплообменник (4), где и передает свое тепло системе ГВС, то есть поступившая холодная вода из трубопровода (С) нагревается и по трубопроводу (В) подается потребителям квартиры или дома.

В этот момент циркуляция идет по малому кругу и система отопления на время использования ГВС не нагревается. Как только кран на водозаборе ГВС перекрывается, датчик протока срабатывает и трехходовой клапан опять открывает контур отопления, происходит дальнейший нагрев отопительной системы.

Наиболее часто схема устройства двухконтурного газового котла подразумевает наличие пластинчатого теплообменника. Как уже говорилось, его предназначение состоит в том, чтобы передать тепло от контура отопления к контуру водоснабжения. Принцип такого теплообменника состоит в том, что наборы пластин с горячей и холодной водой собраны в пакет, где происходит теплоотдача.

Соединение выполняется герметичным путем: это препятствует смешиванию жидкостей из различных контуров. За счет постоянного изменения температуры возникают процессы теплового расширения металла, из которого сделан теплообменник, что способствует механическому удалению возникающей накипи. Пластинчатые теплообменные устройства изготавливаются из меди или латуни.

Схема подключения двухконтурного котла.

Существует схема двухконтурного котла, которая включает в себя комбинированный теплообменник.

Располагается он над газовой горелкой и состоит из двойных трубок. То есть трубка контура отопления содержит внутри своего пространства трубку горячего водоснабжения.

Данная схема позволяет обойтись без пластинчатого теплообменника и несколько повысить КПД в процессе приготовления горячей воды.

Недостаток котлов, имеющих комбинированный теплообменник, состоит в том, что между тонкими стенками трубок откладывается накипь, в результате чего ухудшаются условия работы котла.

Вернуться к оглавлению

Виды газовых горелок

Двухконтурные котлы настенного типа выпускают с открытым типом газовой горелки и с закрытым. Открытая газовая горелка в котле требует подачу необходимого количества воздуха для сгорания газа из помещения, где установлен газовый котел. Например, привычная схема типовой газовой колонки для нагрева воды.

Устройство с закрытой горелкой имеет изолированное пространство для сгорания газа от помещения. Забор воздуха для процесса горения производится снаружи здания. Чаще всего такие устройства подключены с помощью коаксиального дымохода, выходящего на наружную стену здания. Состоит он из двух труб, расположенных одна в одной. Через внешнюю трубу забирается воздух для горения, а через внутреннюю трубу удаляются продукты сгорания.

Возможно подключение с выбросом продуктов сгорания в предусмотренный дымоход здания и забор воздуха с боковым подводом трубопровода. Котлы с закрытой горелкой называют турбированными, так как они имеют встроенный электрический нагнетатель воздуха турбинного типа. Преимущество таких газовых приборов заключается в безопасности эксплуатации. Их работа не требует постоянного контроля подачи воздуха, проветривания помещения, исключено попадание продуктов сгорания в квартиру или дом. За счет избыточной тяги происходит более эффективное сгорание и более быстрый прогрев воды.

Устройство настенного газового котла.

Двухконтурные газовые приборы могут подключаться в бойлерном режиме. Такой режим работы подразумевает нагрев воды и последующее ее накопление в бойлере, а из него вода уже поступает в точки водозабора.

Конденсационные газовые нагревательные приборы отличаются тем, что их конструкция позволяет конденсироваться водяному пару, содержащемуся в продуктах сгорания газа. При процессе конденсации происходит выделение дополнительного тепла, которое используется или для контура отопления, или для контура ГВС. Схема может включать образование конденсата на первичном теплообменнике специальной формы или на дополнительным устройстве, которое расположено над первичным теплообменником.

Все газовые котлы двухконтурного типа обязательно включают в себя блок автоматики и контрольных датчиков для правильной и безопасной работы. Автоматика отслеживает заданные параметры нагрева воды в контурах, может совместно использоваться с выносными датчиками температуры воздуха в помещении. Датчики тяги, контроль аварийного отключения газоснабжения позволяют эксплуатировать котел наиболее безопасным способом.

Для долговременного использования газового прибора следует произвести грамотную установку, включающую в себя расчет мощности, монтаж в соответствии с нормами безопасности, качественно выполненные пусконаладочные операции.

Работа по монтажу газового оборудования должна производиться только специальными газовыми службами, имеющими сертификат на ее выполнение.

Двухконтурный газовый котел: принцип работы, инструкция и схема

December 1, 2014

Двухконтурные котлы сегодня являются самыми востребованными на рынке. Обусловлено это множеством факторов. Важнейший из них заключается в том, что устройство, имеющее два контура, выполняет несколько функций. Давайте более подробно разберемся с тем, что такое двухконтурный газовый котел. Принцип работы устройства, а также схему подключения и инструкцию по эксплуатации тоже затронем. Эта статья подойдет тем, кто хочет более подробно разобраться с данным вопросом.

Немного общей информации

Двухконтурный газовый котел, принцип работы которого мы сейчас рассмотрим, может справляться сразу с двумя задачами: во-первых, это нагрев и поддержание заданной температуры воды для системы отопления, во-вторых, нагрев носителя для использования в хозяйственных целях. Таким образом, у вас дома не только тепло, но и есть горячая вода. Это и является существенным отличием двухконтурного котла от любого другого. Можно сделать несложный вывод о том, что в конструкции имеется два высокопроизводительных теплообменника, каждый из которых выполняет свою функцию. Кроме того, газовый котел двухконтурный может быть разной мощности. Сегодня на рынке есть модели от 12 до 35 кВт. Этого вполне достаточно для обогрева большого помещения 350-400 квадратных метров. Производительность большинства моделей колеблется в диапазоне 8-12 литров в минуту.

О преимуществах двухконтурных котлов

Можно с уверенностью сказать, что достоинств данные агрегаты имеют куда больше, нежели недостатков. Сейчас мы рассмотрим все плюсы. Во-первых, это существенная экономия газа. Этого удалось добиться благодаря использованию современных теплообменников. Кстати, гидравлическая система позволила сделать работу агрегатов полностью бесшумной, поэтому газовый котел двухконтурный может быть установлен в любом удобном месте. Габариты в большинстве случаев позволяют осуществить монтаж без каких-либо проблем. Если не подходит напольный вариант, то всегда имеется возможность установить устройство на стену, что особенно актуально для небольших квартир, где каждый квадратный метр важен. Работа двухконтурного котла полностью автономна, чему способствует соответствующая комплектация (насос, расширительный бак, ЭБУ и система безопасности).

Немного о минусах

Ничто не вечно, равно как и не идеально. Двухконтурный котел имеет несколько недостатков. Во-первых, нельзя не отметить, заметную потерю воды на начальном этапе. Рассмотрим на конкретном примере. Вот вы включили горячую воду, автоматически заработал дополнительный теплоноситель. Чтобы горячая вода пошла, необходимо подождать примерно 30-40 секунд, в зависимости от марки котла. Все, что идет с крана до этого времени, и называется потерей. Можно с большой уверенностью сказать, что это не такой уж и большой недостаток. Если нужно греть носитель для хозяйственных целей, то газовый котел двухконтурный делает это в проточном режиме без возможности аккумуляции. Давайте пойдем дальше и поговорим о том, как устроен агрегат.

Двухконтурный газовый котел: принцип работы

Как было отмечено выше, устройство может работать в нескольких режимах. Если одноконтурный котел предназначен только для отопления помещения, то 2-х контурный может еще и греть воду, но об этом уже было сказано. Если нужно греть помещение, то принцип работы заключается в следующем: носитель, в нашем случае это вода, поступает в теплообменник, который нагревает ее до определенной температуры. Сегодня диапазон колеблется в районе 35-85 градусов по Цельсию. Термостат запускает режим отопления автоматически. Делается это тогда, когда температура в системе падает ниже нормы. В результате начинает работу циркуляционный насос и подает воду от теплообменника (предварительно нагретую) в систему. Учитывается и давление в системе, которое не должно падать ниже 0,5-0,7 Бар. При необходимости микропроцессор посылает сигнал на горелку, которая греет носитель до нужной температуры.

Принцип работы котла: часть 2

Но на этом все не заканчивается. После включения котел начинает работать по нарастающей. Сначала на минимальной мощности, а со временем доходит до своего максимума. Когда котел газовый настенный двухконтурный нагревает на каком-то этапе носитель до заданной температуры, то агрегат переходит в режим модуляции. Если же при первом включении мощность превышает допустимую, микропроцессор посылает сигнал отключить горелку. Повторное включение осуществляется через три минуты. Камера сгорания металлическая и имеет специальную термостойкую обмотку. Над ней находится теплообменник, под ней горелка. Последняя зажигается ровно в тот момент, когда падает температура носителя в системе и нужно нагреть воду. Вместе с ней включается в работу и циркуляционный насос, призванный гонять воду по замкнутой системе. При достижении заданной температуры котел газовый настенный двухконтурный переходит в режим ожидания. В некоторых моделях горелка горит, но на минимуме, в других же тухнет и загорается при подаче газа.

Еще немного об особенностях работы

Чтобы предотвратить попадание носителя во второй контур, используют трехходовой клапан. Таким образом удалось добиться подачи нагретой воды из котла в систему через одну линию (подающую) и возврат через другую (обратную). Стоит обратить внимание на то, что котел газовый настенный двухконтурный устроен таким образом, что носитель движется по кругу, не образуя налет. Но это касается первого теплообменника. Во втором же происходит забор воды из трубопровода. Как показывает практика, качество носителя зачастую оставляет желать лучшего. По этой простой причине имеет смысл перед носителем устанавливать фильтры, которые удалят нерастворимые соединения. Если же контур горячего водоснабжения сломается, то котел может работать в режиме обогрева помещения. Таким образом, вы не будете сидеть в зимнее время в холодной квартире или доме.

О том, как работает система ГВС (горячее водоснабжение)

Если переключить газовые котлы отопления настенные двухконтурные в летний режим, то будет функционировать только система подогрева носителя для бытовых нужд. По сути, батареи будут холодными, а из крана будет идти горячая вода. Принцип работы тут предельно простой. Трехходовой клапан меняет свое положение и закрывает линию отопления, этим самым открывая путь ко вторичному теплообменнику, куда и направляется носитель. Когда вода проходит через носитель, она нагревается и попадает прямиком в контур горячего водоснабжения. Процесс начинается с запуска реле, контакты которого замыкаются при расходе носителя более 2,5 литра. От микропроцессора подается команда на розжиг горелки, а затем постепенно открывается газовый клапан. Мощность увеличивается по нарастающей. Дальше аппарат переходит в режим плавного регулирования температуры. Стоит заметить, что газовые котлы отопления настенные двухконтурные от всех производителей устроены так, что горелка выключается при превышении заданной температуры на 5 градусов, а включается при понижении температуры носителя на 1 градус.

Котел газовый двухконтурный турбированный: преимущества и недостатки

Суть работы турбированных моделей заключается в том, что имеется принудительная вентиляция. Подача воздуха для процесса горения газа, а также отвод продуктов сгорания осуществляется при помощи встроенного вентилятора. В этом случае имеется пара воздуховодов небольшого диаметра. Процесс происходит одновременно. Продукты сгорания выходят в окружающую среду, а необходимый для поддержания горения кислород, наоборот, подается к котлу. Вентиляторы монтируются внутри котла. Но стоит обратить ваше внимание, что принудительный отвод подходит для агрегатов мощностью не более 30 кВт. Что же касается преимуществ, то они очевидны, нет необходимости строить дымоход. На улицу выводятся две трубы, одна большого диаметра, вторая маленького. Первая используется для подачи кислорода, вторая — для отвода продуктов сгорания. Но и недостатки тут имеются, дело в том, что газовые котлы отопления двухконтурные имеют более сложную конструкцию, и далеко не всегда имеется возможность сделать дыру в стене. Давайте рассмотрим еще один важный момент.

Инструкция по эксплуатации

Тут сложно дать конкретные рекомендации, обусловлено это тем, что рекомендации у каждого производителя свои. Но есть несколько общих правил, которые необходимо выполнять для нормальной работы вашего котла. Во-первых, между трубопроводом и теплообменником имеется специальный фильтр. Так вот, периодически его нужно чистить или менять. Как часто это делать, узнайте в паспорте. Еще одно требование – следить за давлением в системе. В большинстве случаев оно не должно падать ниже 0,5-0,75 Бар. Если показатель ниже, необходимо добавить воды в систему, если выше, то наоборот, спустить определенное количество носителя. Зачастую имеется два клапана, а также манометр, показывающий давление. Если стрелка находится в зеленой зоне, то все нормально. Есть одна хитрость, которая заключается в уменьшении количества накипи в системе. Заключается в том, чтобы не повышать температуру носителя выше 45 градусов по Цельсия. При повышении происходит распад солей и других элементов, которые образуют плотный налет.

Схема двухконтурного котла

Давайте поговорим о том, как правильно подключить устройство. Зачастую этим занимаются профессионалы, но если вы решили сделать это сами, то без определенных знаний ничего не выйдет. Во-первых, двухконтурный газовый котел, принцип работы которого мы уже рассмотрели, должен предусматривать механический фильтр на входе. Желательно предварительно установить отсекающий кран на обратку котла. Делается это для того, чтобы не нужно было завоздушивать систему при поломке агрегата. После монтируется непосредственно котел, дальше подводятся коммуникации, то есть водоснабжение, газ, а также устанавливают коаксиальные трубы для отвода продуктов сгорания и подачи кислорода. В любом случае пуск системы осуществляется под контролем газовой службы. Не забывайте о том, что котел газовый двухконтурный напольный или настенный должен быть установлен строго по уровню.

Заключение

Если вы собираетесь своими руками устанавливать устройство, то вам обязательно понадобится схема двухконтурного газового котла. Зачастую же имеет смысл заплатить и доверить это дело профессионалам. Обусловлено это тем, что вы будете иметь дело с взрывоопасным газом, поэтому любая утечка может привести к серьезным последствиям. Вот, в принципе, и все по данной теме. Теперь вы знаете, как работает котел двухконтурный газовый. Инструкция к эксплуатации обязательна к прочтению, ведь вы имеете дело с серьезным оборудованием. Более того, если вы не прочтете соответствующую документацию, то можете не знать многих важных моментов и «провалить» гарантию на устройство, в результате чего при поломке придется тратить собственные деньги.

Описание работы двухконтурного газового котла

Для приготовления горячей воды на хозяйственные нужды каждый производитель газовых отопительных установок предлагает модификации с дополнительным контуром. При покупке водогрейного агрегата для своего дома будет полезным понимать схему, по которой происходит работа двухконтурного газового котла. Это поможет вам правильно его подобрать применительно к своим нуждам и условиям эксплуатации.

Устройство двухконтурного котла Navien

Разновидности газовых двухконтурных котлов

По своему устройству и принципу действия двухконтурные газовые установки подразделяются на 3 типа:

• использующие для нагрева воды и теплоносителя один общий (битермический) теплообменник;
• нагревающие воду для ГВС в отдельном скоростном проточном теплообменнике;
• с проточным теплообменником и накопительной емкостью.

Агрегаты с битермическим теплообменником

Установки первого типа оборудованы теплообменниками из меди сложной конфигурации. Каждая трубка представляет собой, как показано на рисунке.

В этом случае принцип работы двухконтурного газового котла заключается в нагреве воды для ГВС и отопления в двух отдельных трубках, расположенных в одном устройстве. По внешней трубке протекает теплоноситель для системы отопления, по внутренней – вода для ГВС. Движение потоков организовано попутным, то есть, теплоноситель и вода протекают в одном направлении. Под теплообменником находится газогорелочное устройство, его работой управляет автоматический газовый клапан. Алгоритм следующий:

1. В режиме отопления вода, протекающая по наружным трубкам, нагревается до температуры, ограничиваемой термостатом. По достижении этой температуры газовый клапан отключает горелку, при остывании теплоносителя – снова включает.
2. При открывании одного или нескольких кранов горячей воды в доме начинается ее движение во внутренних трубках теплообменника, циркуляция теплоносителя в системе отопления прекращается и котел работает в режиме ГВС. Теплоноситель движется по малому кругу внутри котла, передавая свою энергию воде во внутренних трубках, горелка работает постоянно.
3. Когда краны ГВС в доме закрываются, циркуляция теплоносителя в системе отопления возобновляется.

Этот алгоритм работы использует двухконтурный газовый котел без электричества, что является одним из главных достоинств конструкции. Второе достоинство – низкая стоимость водогрейного агрегата по сравнению с установками, использующими проточный теплообменник и накопительную емкость. Из недостатков можно выделить небольшую производительность устройства. Как правило, ее достаточно для обслуживания 2—3 средних потребителей, если их будет больше, то температура воды значительно снизится.

Другой недостаток – неудобство совместного использования. Когда открыт вентиль на кухне, а вы в это же время принимаете душ, то есть риск попасть под струю горячей воды после внезапного перекрытия кухонного крана. Обратный эффект возникает, если в процессе помывки кто-то сильно откроет горячую воду в нескольких точках, тогда холодный душ вам обеспечен.

Схема работы водогрейных установок представлена на рисунке.

Устройство агрегатов с проточным нагревателем

Данные газовые котлы отличаются от представленных выше наличием дополнительного теплообменника, передающего тепловую энергию по принципу «от воды к воде», прямой нагрев от горелки отсутствует. В схеме задействован термостатический трехходовой клапан, переключающий поток теплоносителя из главного водонагревателя на вторичный или систему отопления. Как правило, в таких агрегатах установлен циркуляционный насос и 2 расширительных бака – для теплоносителя и воды на ГВС.

В обычном режиме горелка нагревает главный теплообменник, через который проходит теплоноситель. При открывании вентиля горячей воды одного из потребителей срабатывает датчик расхода, отправляя импульс блоку управления. Тот переключает трехходовой клапан с помощью электропривода и работа газового котла полностью переходит в режим ГВС. Теплоноситель из главного нагревателя поступает во вторичный и отдает свое тепло воде, нагреваемой для ГВС. Движение потоков здесь организовано навстречу друг другу для лучшей теплоотдачи. Как и в предыдущем случае, в режиме ГВС подача в систему отопления отключается, теплоноситель движется от одного нагревателя к другому с помощью циркуляционного насоса.

Недостатки газовых водогрейных установок, работающих по принципу проточного нагрева, такие же, как и у котлов с битермическим теплообменником. Кроме того, они не могут функционировать при отсутствии электроэнергии. Достоинства можно выделить следующие:

1. Возможность точной регулировки температуры горячей воды на выходе из котла.
2. Повышенная скорость нагрева, благодаря чему сокращен промежуток времени между открытием вентиля горячей воды и ее поступлением потребителю.
3. Вторичный нагреватель служит дольше, чем битермический теплообменник.

Котлы с проточным нагревателем и накопительным встроенным бойлером

Агрегат сконструирован таким образом, чтобы вторичный нагреватель для ГВС работал в паузах между нагревом теплоносителя и горячая вода накапливалась в бойлере. То есть, при достижении теплоносителем установленной температуры горелка не отключается, а работает на нагрев воды для ГВС. При этом трехходовой клапан переключает поток теплоносителя, как и в обычном проточном отопителе. Оба контура работают поочередно в оптимальном режиме, а нагретая вода из бойлера моментально поступает потребителям. Из трех перечисленных типов установок это самый экономичный двухконтурный котел.

Заданную температуру теплоносителя и воды в накопительной емкости поддерживает автоматика, которую можно запрограммировать на ближайшие 7 дней. Тогда агрегат будет готовить воду для ГВС необходимой температуры к заданному времени. Недостаток таких газовых котлов – высокая стоимость, она оправдана повышенным комфортом при эксплуатации и экономичностью.

Общим недостатком для всех двухконтурных агрегатов считается восприимчивость теплообменников к оседанию на рабочих поверхностях накипи.

Для долговечной работыдвухконтурных газовых котловнастоятельно рекомендуется организовать очистку холодной воды, идущей на ГВС и подпитку системы отопления.

Для этого на входе в агрегат холодной воды и теплоносителя из обратного трубопровода следует устанавливать сетчатые фильтры – грязевики. Поэтому, перед тем как подключить двухконтурный газовый котел, необходимо приобрести такой комплект:

• 2 фильтра сетчатых;
• 4 шаровых крана для воды;
• 1 шаровой кран для газа;
• 5 соединений с накидной гайкой (американка);
• 2 отвода 90º.

Типовая схема, по которой осуществляют подключение двухконтурного газового котла к системе отопления, газовой магистрали и водопроводу, представлена ниже. Набор элементов в ней указан схематично, правильный способ установки грязевика – в горизонтальном положении, резьбовой пробкой книзу. При вертикальной установке фильтр не будет выполнять своих функций.

Заключение

Водогрейные газовые установки с дополнительным контуром могут хорошо работать в одноэтажных домах небольшой площади, где проживает 2–3 человека и отсутствует повышенный водоразбор ГВС. В иных случаях производительности агрегата, даже оборудованного накопительной емкостью, может быть недостаточно. Тогда лучше приобретать выносной бойлер косвенного нагрева, не затрачивая лишних средств на двухконтурный котел.

Рекомендуем:

Как сделать отопление в частном доме — подробное руководство Как правильно выбрать двухконтурный газовый котел Принцип работы двухконтурного газового котла

Источники: http://1poteply.ru/kotly/princip-raboty-dvuxkonturnogo-gazovogo-kotla.html, http://fb.ru/article/159425/dvuhkonturnyiy-gazovyiy-kotel-printsip-rabotyi-instruktsiya-i-shema, http://cotlix.com/opisanie-raboty-dvuxkonturnogo-gazovogo-kotla

Как вам статья?