Принцип работы двухконтурного газового котла и его устройство

Газовый двухконтурный котёл: конструкция, принцип работы и рекомендации по подбору

Среди разнообразных вариантов отопления на одной из лидирующих позиций неизменно пребывает природный газ. К тому же современный ассортимент газового отопительного оборудования с систематической периодичностью пополняется новыми модификациями различных котлов и обогревателей. Среди них достойное место занимают двухконтурные котлы.

Из их основных преимуществ выделяют компактное строение, высокую производительность и универсальность использования. Помимо непосредственного обогрева помещения они также выполняют функцию нагрева воды за счёт наличия проточного водного нагревателя. Это и является их главным отличием от одноконтурных котлов.

Конструкция двухконтурного газового котла

Газовый двухконтурный котёл: устройство

Строение двухконтурного котла включает в себя теплоизолированный корпус с расположенным внутри теплообменником, горелкой, одним/двумя циркуляционными насосами, системой автоматики и расширительным мембранным баком. В целях обеспечения бесперебойной и безопасной работы котлов их модели оснащаются специальными датчиками, регуляторами температуры и устройствами управления.

Горелки бывают 3-х видов:

  • горелка атмосферного типа;
  • горелка с принудительным надувом;
  • горелка модулированная.

В первом случае кислород попадает в топочную камеру естественным путём, во втором – посредством электрического вентилятора. Последний более предпочтителен, т.к. такой механизм позволяет автоматически регулировать мощность котла, ориентируясь на его непосредственную потребность в тепле.

Это обеспечивает более высокий КПД и снижает расход газа, сокращая таким образом общие затраты на отопление. То же самое касается модулированных горелок. По степени своей эффективности они занимают 1-е место.

С их помощью можно плавно регулировать интенсивность и степень нагрева теплоносителя.

Обратите внимание

Теперь теплообменник. Его главным критерием является материал. Чугунные теплообменники долговечны и отличаются хорошей теплопроводностью, однако чувствительны к механическим воздействиям и имеют большой вес. Такие модели представлены только котлами напольного типа.

Чаще всего можно встретить стальные аппараты. Они прочны и устойчивы к температурным перепадам, но склонны к развитию коррозии. Дабы улучшить эксплуатационные качества некоторые производители используют теплообменники из комбинированной стали и покрывают их с внутренней стороны медью, а с внешней слоем термостойкого состава.

Следует добавить, что теплообменники бывают 2-х видов:

  • пластинчатый теплообменник со сдвоенным контуром
  • битермический теплообменник.

В пластинчатом аппарате один контур выполняет функцию отопления. Он изготавливается из медных труб и в целях предотвращения коррозии покрывается специальным составом. Второй контур отвечает за организацию горячего водоснабжения.

Биметрический теплообменник имеет вид коаксиальной трубы, на которой припаяны специальные медные «рёбра». Он обеспечивает нагрев воды в самой камере сгорания.

При этом внутренняя труба предназначена для бытовой горячей воды, а внешняя поставляет для теплоносителя необходимую среду.

Такие теплообменники заменяют целый ряд дополнительных гидравлических узлов, что понижает стоимость самих котлов и увеличивает надёжность их работы.

Важной конструктивной составляющей 2-х контурных котлов является расширительный мембранный бак. Данная ёмкость необходима для отвода в неё излишек теплоносителя в процессе его нагревания.

Большинство моделей оснащаются циркуляционными насосами. Это делается с целью увеличения мощности котла и достижения максимально возможных показателей КПД. Насосы предусматривают работу от электричества, поэтому для нормального функционирования таких котлов необходимо стабильное энергоснабжение.

Встроенная система автоматики позволяет контролировать и регулировать функционирование отопительного оборудования. Она включает в себя:

  • температурные датчики (они позволяют поддерживать температуру на требуемом уровне);
  • автоматическая система включения/выключения котла (предусмотрена на случай перебоя в электросети);
  • датчики давления (они осуществляют автоматическое отключение котла при нарушении подачи газа);
  • система антизамерзания (имеется в наличии у котлов, предусматривающих периодическое использование и не функционирующих в холодное время года);
  • автоматика насосной системы (предполагает периодическое включение насоса в случаях длительного простоя);
  • система самодиагностики (она позволяет своевременно обнаружить неполадки) и т.д.

В зависимости от модели и производителя двухконтурные котлы могут дополняться различными модификациями и средствами автоматического управления.

Газовый двухконтурный котёл в интерьере

Принцип работы двухконтурного газового котла

Рассматриваемые котлы предусматривают работу в 2-х режимах: отопление и ГВС. При отоплении происходит нагревание воды внутри теплообменника. В зависимости от необходимой температуры нагрев может варьироваться 35-80 ºС.

Режим отопления активизируется посредством термостата, реагирующего на изменения температуры среды. В случае её понижения он сигнализирует о запуске насоса для разрежения в обратном трубопроводе.

Таким образом, нагретая вода направляется в отопительную систему. При этом если давление превышает 0.45 bar, происходит замыкание контактов, что провоцирует автоматический розжиг горелки, управление которым осуществляется посредством микропроцессора.

В некоторых котлах розжиг имеет тип пьезо и зажигается вручную.

После розжига котёл начинает работать, постепенно повышая мощность. По достижении максимального показателя функционирование продолжается в режиме модуляции. В ситуациях, если на начальном этапе работы мощность достигает высоких показателей, автоматическая система управления отключает горелку и включает её снова по истечении 3-х минут.

Над камерой сгорания, в нижней части которой находится горелка, располагается теплообменник.

В случае, когда помимо отопления необходимо ГВС, одновременно с горелкой включается насос, который обеспечивает принудительную циркуляцию воды по трубопроводу.

Важно

По достижении требуемых параметров подача газа сокращается, и котёл переходит в режим ожидания. При следующем понижении температуры термодатчик активизирует подачу топлива и розжиг возобновляется.

В летнее время такие котлы переключаются на одноконтурный режим – только ГВС. В этом случае в целях предотвращения попадания воды в отопительный контур, он перекрывается 3-х ходовым клапаном, и вода начинает подаваться из первичного теплообменника во вторичный. В процессе прохождения вода нагревается и попадает в систему ГВС.

Сначала автоматически осуществляется розжиг, после чего происходит подача газа.

Мощность котла постепенно достигает заданного максимального показателя и пребывает на достигнутом уровне до тех пор, пока вода не нагреется до определённой температуры. Затем котёл переходит на работу в режиме плавного регулирования.

Поскольку при работе в летнее время отопительный контур отключён, то образуемое тепло отдаётся недействующему теплоносителю, а после – в систему горячего водоснабжения.

Подключение газового двухконтурного котла

Двухконтурные газовые котлы бывают настенные и напольные. С местом их расположения определяются исходя из требований безопасности и наличия в помещении возможности подключения оборудования к электросети и водопроводу. Монтаж котла производят на расстоянии не менее 20 см от газовых приборов. Также нельзя располагать его вблизи окон.

Поскольку моделей множество, и все они отличаются по своей конструкции и вспомогательным элементам, то к каждому изделию всегда прилагается детальная инструкция с указанием последовательности установки. Единственным обобщающим аспектом является обязательная установка кранов на отопительном трубопроводе (прямом/обратном), магистрали воды и сливе отопления.

При использовании металлических труб в схему подключения добавляется очистительный фильтр для воды. Из-за содержащихся в водной среде примесей, котёл может выйти из строя. Фильтр позволит избежать этой неприятности. Применение пластиковых труб предусматривает установку фильтра перед водомером.

Подключение отопительной магистрали осуществляется посредством соответствующих входов/выходов котла. На обратной трубе отопления в целях предотвращения попадания инородных частиц также устанавливается фильтр.

Схема подсоединения оборудования к газовой магистрали включает монтаж термозапорного клапана, счётчика и вентиля. Все работы по подключению должны производиться специалистами при наличии у них разрешения на ведение подобной деятельности.

Поскольку двухконтурные котлы имеют камеру сгорания, то отвод остаточных продуктов осуществляется через коаксиальную трубу, которая монтируется на выходной патрубок и проводится на улицу. Последовательность организации подобного дымохода, как правило, указывается в инструкции к котлу. Различают турбинную и дымоходную вытяжку.

Что касается электричества, то рекомендуется подключать котёл к розетке с использованием стабилизатора напряжения.

Совет

Как уже указывалось ранее, вода, выполняющая функцию теплоносителя, должна быть очищена. Кроме этого, слишком жёсткая вода может вывести из строя гидравлику.

Чтобы к контуру ГВС вода подавалась под давлением необходимо использовать вспомогательное оборудование, например гидроаккумулятор.

Поскольку такие котлы представляют собой очень сложное техническое оборудование, то на него производителями предоставляется гарантия. Поэтому важно, чтобы установкой занимались специалисты. Неправильный монтаж не только может привести к поломке агрегата, но и создать аварийную ситуацию.

Газовый двухконтурный котёл: фото

Как выбрать газовый двухконтурный котёл

Двухконтурные котлы бывают настенные и напольные. Первые отличаются компактностью, производительностью и более высокой стоимостью. Вторые проще в эксплуатации, громоздки, но более доступны в ценовом отношении.

На сегодняшний день более технологичными являются полностью автоматизированные настенные газовые котлы. Они управляются посредством дистанционного пульта и позволяют регулировать параметры теплообменников исходя из непосредственных потребностей. Такие котлы позволяют обогреть помещение 100-400 м². Единственный нюанс – высокая стоимость.

Стандартные рекомендации по выбору котла предусматривают предпочтение моделей с запасом мощности, чтобы оборудование не работало на пределе своих возможностей. При этом определяясь с изделием необходимо учитывать целый ряд параметров таких как:

  • площадь помещения и высота потолков;
  • наличие окон;
  • степень утеплённости помещения и др.

Стандартный расчёт мощности котла – 1 кВт на 10м² при высоте потолков не менее 3-х м. Если помещение плохо утеплено, то котёл выбирается с большим запасом мощности.

Как показывает практика, напольные котлы служат дольше, чем настенные и гораздо проще в эксплуатации. В большинстве моделей все настройки выполняются вручную. Такие агрегаты более дешёвы и энергонезависимы. Их мощности хватает на обогрев помещения 80-300м².

Однако к подобным моделям необходимо дополнительно приобретать насос, расширительный бак и аварийную сборку. Монтаж такого котла выходит дороже, нежели настенного.

Таким образом, в итоге получается, что общая стоимость напольного котла вместе с установкой едва ли будет меньше настенного, чей монтаж гораздо проще.

Напольные двухконтурные котлы в силу своей энергонезависимости оптимально подходят для жителей области, где периодически происходят перебои с электроэнергией, и тем, у кого уже имеется полная система отопления и требуется только замена старого отопительного прибора. В этом случае приобретение такого котла выгодно.

Газовый двухконтурный котёл

Условия безопасной эксплуатации газового двухконтурного котла

Залогом долгой и надёжной службы котла является грамотный монтаж. Современные модели отопительного оборудования оснащаются специальной системой автоматики, которая позволят поддерживать заданные параметры, а также предусматривает аварийное отключение.

Стандартные правила безопасной эксплуатации включают в себя следующие пункты:

  • запрещается пользоваться котлом лицам, не ознакомленным с правилами эксплуатации;
  • нельзя самостоятельно устранять возникшие неполадки в газовом оборудовании;
  • нельзя допускать работу агрегата на несоответствующем установленным требованиям газе без перенастройки/замены сопел;
  • запрещается самостоятельно изменять конструкцию котла и его элементов;
  • нельзя оставлять агрегат в рабочем состоянии на длительное время без внимания;
  • запрещается размещение вблизи котла легковоспламеняющихся агрессивных веществ;
  • на газопроводе и водопроводе должны быть установлены соответствующие фильтры;
  • вентиляционные и проточные решётки должны всегда быть открыты;
  • объём воды в котле должен соответствовать установленному литражу и проч.

При соблюдении основных правил никаких проблем возникнуть не должно. Стоит заметить, что данное отопительное оборудование помимо своей эффективности отличается и высокой степенью надёжность работы. Так что при грамотной эксплуатации и своевременной диагностике потенциальных неполадок такой котёл прослужит от 10 и более лет.

Источник: http://vseproteplo.ru/kotli-i-kotlovoe-oborudovanie/gazovie-kotli/gazovyj-dvuxkonturnyj-kotyol-konstrukciya-princip-raboty-i-rekomendacii-po-podboru.html

Устройство и принцип работы газовых котлов

Газовый котел – это сложная саморегулирующаяся система, которая преобразует энергию сгоревших газов в полезное тепло. Именно от его работы зависит комфортный температурный режим во всем доме.

Читайте также:  Система теплый пол своими руками

Особенности и принципы работы газовых котлов

Котлы, работающие на газе, являются оптимальным решением для отопления практически любого помещения. Они просты в использовании, имеют небольшие размеры и солидный срок эксплуатации, поэтому одинаково подходят как для частых домов, так и для квартир.

Любой газовый котел имеет 3 основных компонента:

  • газовая горелка;
  • теплообменники;
  • система управления и контроля.

В зависимости от модели котел может иметь различное дополнительное оборудование, такое как насос, вентилятор, расширительный бак, предохранительный клапан, электронную систему управления, диагностики и защиты.

Если у котла есть такие дополнительные элементы, то его вполне можно считать миникотельной, которая работает полностью в автоматическом режиме.

Она самостоятельно поддерживает заданную программой температуру, контролирует все внутренние процессы, а в случае аварии перекрывает подачу газа и отключается.

Принцип работы котла

Чтобы понять, как работает газовый котел отопления, нужно не только знать его устройство, но и разобраться, какие программы и функции в нем заложены. В своей работе котел ориентируется на показания датчиков. Он при помощи встроенной электроники определяет потребность в горячей воде и запускает работу управляющей газовой арматуры.

После этого включается газовая горелка, которая нагревает воду в теплообменнике до определенной температуры, и циркуляционный насос, который тут же разносит ее по системе отопления. После того как температура в системе достигает заданного значения, котел выключает горелку и переходит в режим ожидания.

Обратите внимание

Когда температура в системе отопления снижается до определенного показателя, котел снова включает горелку и цикл повторяется.

По такой схеме работают все одноконтурные котлы в режиме отопления. Двухконтурные котлы выполняют точно такой же цикл, но его работу может прервать система горячего водоснабжения (ГВС). Двухконтурный котел имеет более сложную систему подготовки воды, так как выполняет сразу 2 функции:

  • отопление помещения;
  • горячее водоснабжение.

У него, кроме основного теплообменника, имеется второй контур (скоростной теплообменник), который и предназначен для подготовки горячей воды. Двухконтурный котел может работать в 2 режимах:

  • летний – только подготовка горячей воды для системы водоснабжения (ГВС);
  • зимний (смешанный) – нагрев воды для системы отопления и для ГВС.

Если котел работает в зимнем режиме, то вода нагревается в первичном теплообменнике и разносится циркуляционным насосом по системе отопления.

При открытии крана горячей воды в котле срабатывает датчик протока. Он подает сигнал на плату управления, которая переключает трехходовой клапан из режима отопления на режим ГВС.

В результате горячая вода из основного теплообменника не идет на батареи, а остается в котле.

Она начинает циркулировать по кругу, проходя через вторичный теплообменник и нагревать воду для ГВС.

Вторичный теплообменник пластинчатый, поэтому вода практически моментально нагревается, и мы мгновенно получаем в кране горячую воду. Происходит это до тех пор, пока кран горячей воды не закроется.

После перекрытия воды датчик протока сообщает об этом плате, и она переключает трехходовой клапан в изначальное положение, а нагретая вода из первичного теплообменника снова поступает в систему отопления.

Из описания видно, что принцип работы газового котла не позволяет одновременно работать отоплению и подавать горячую воду. Однако уже есть специальные теплообменники, которые могут это делать (о них будет рассказано ниже).

Устройство газового котла

Котлы различных производителей могут отличаться устройством и расположением элементов, однако они все имеют типичную схему. Мы ее рассмотри на примере устройства двухконтурного котла (как самого сложного).

Он имеет такие основные элементы:

  • газовый клапан для подачи топлива на горелку;
  • газовую горелку;
  • блок розжига;
  • электрод розжига;
  • датчик контроля наличия пламени;
  • камеру сгорания газа;
  • первичный (основной) теплообменник;
  • вентилятор;
  • датчик тяги отработанных газов – маностат;
  • датчик температуры воды в первичном контуре;
  • аварийный датчик температуры воды первичного контура;
  • расширительный бачок;
  • циркуляционный насос первичного контура;
  • фильтр системы отопления;
  • датчик давления воды в системе отопления;
  • кран подпитки водой системы отопления;
  • предохранительный клапан системы отопления;
  • трехходовой клапан;
  • теплообменник горячего водоснабжения (ГВС);
  • байпас;
  • датчик протока ГВС;
  • фильтр ГВС;
  • кран слива воды;
  • электронный блок управления (плата управления);
  • регуляторы температуры системы отопления и ГВС;
  • переключатель режимов работы (лето, зима).

Как видно из большого количества разнообразных датчиков, половина устройств осуществляет мониторинг работы системы и позволяет котлу безопасно работать в автоматическом режиме. Кроме этого у котла имеются стандартные штуцеры для:

  • подачи топлива на газовый клапан;
  • подачи воды в систему отопления;
  • входа обратной воды из системы отопления;
  • входа холодной воды для ГВС;
  • выхода подогретой воды ГВС.

Чтобы более ясно понять работу котла нужно рассмотреть каждый узел в отдельности и определиться с его функциями и назначением. Стоит сразу запомнить что «лишних» и «маловажных» деталей в котле не бывает, и выход из строя даже одной из них приведет к поломке или неправильной работе котла. Ниже мы детально разберем самые важные блоки газового котла, и какие элементы в него входят.

Газовая горелка и система удаления дыма

Основным элементом газового котла является горелка. В современных котлах она модулируемая, то есть способна менять количество потребляемого газа. Эта функция при розжиге и в начале цикла нагрева уменьшает подачу газа (нагрев теплообменника происходит постепенно).

Затем увеличивает подачу газа при приближении к заданной температуре и поддерживает ее. Когда вода нагревается и приближается время отключения, газа подается меньше.

Таким образом, снижается расход газа до 15% и уменьшается количество циклов включения-выключения, что увеличивает срок службы котла.

Важно

Подготовка и подача топлива осуществляется при помощи газового клапана. Во время работы подача топлива регулируется при помощи шагового электродвигателя. Он управляются микропроцессором электронной платы по заложенной на заводе в него программе. Таким образом, при помощи штатной панели управления вы можете задавать необходимую температуру системы отопления и ГВС.

Также на горелке расположен электрод розжига и датчик контроля наличия пламени. Горелка находится в замкнутой камере сгорания, которая оканчивается выводом отработанных газов. На выводе установлен вентилятор для принудительного удаления дыма.

Перед вентилятором есть датчик тяги – моностат, который сразу отключит котел, если дым не будет вытягиваться.

Особенно часто маностат срабатывает в сильные морозы, когда в выхлопной трубе замерзает конденсат и перекрывается канал выхода отработанных газов.

Теплообменники

Теплообменники делятся на два вида: первичный и вторичный. Первый устанавливается над горелкой, так как в нем подогревается вода первого (отопительного) контура. Он представляет собой набор медных трубок, в которых циркулирует вода с помощью проточного насоса. Для увеличения полезной площади и быстроты нагрева воды на трубки напрессовываются медные пластины (ребра).

Вторичный теплообменник нужен для подогрева воды ГВС. Он имеет отличительные особенности, которые позволяют моментально нагревать воду. Выглядит теплообменник как набор пластин, между которыми раздельно циркулирует вода перового и второго контура.

Когда открывается кран горячей воды, вода в первичном контуре идет не на систему отопления, а перенаправляется на вторичный теплообменник. Таким образом, вместо обогрева батарей происходит нагрев воды контура ГВС. Особенность двухконтурного котла в том, что отопление и подогрев воды ГВС не может производиться одновременно.

В домашних условиях это практически не заметно, так как расход горячей воды незначителен по сравнению с работой системы отопления.

Когда суточный расход воды велик и составляет конкуренцию системе отопления, используются двухконтурный котел с битермическим теплообменником. Он характеризуются тем, что имеют только один теплообменник, который расположен над горелкой.

Его конструкция немного сложнее и внутри трубок основного контура идут трубки контура ГВС.

Получается, что горелка нагревает всего один теплообменник, в котором одновременно находится вода системы отопления и ГВС (потому и называют его битермический).

Система ГВС

Главным отличием двухконтурных котлов является система горячего водоснабжения (ГВС). Она позволяет практически мгновенно получать горячую воду.

Для этого в котле имеется вторичный контур ГВС, который состоит из пластинчатого теплообменника, датчика протока воды и трехходового клапана. Главным датчиком, который управляет процессом запуска вторичного контура, является датчик протока.

Совет

При открытии крана он подает команду на плату управления, а та, в свою очередь, на трехходовой клапан, который перекрывает подачу воды на систему отопления и направляет ее на пластинчатый теплообменник ГВС.

В результате горячая вода, которая нагревается в основном теплообменнике, с помощью насоса начинает циркулировать по «малому» кругу внутри котла, проходя через теплообменник ГВС и нагревая в нем воду.

Байпас

Он соединяет прямой и обратный трубопровод основного контура. На байпасе установлен регулируемый перепускной клапан, который при возникновении критического давления открывается, и часть воды перетекает из прямого трубопровода в обратный. Клапан обеспечивает отсутствие гидравлических ударов, при включении насоса и ограничивает максимальную скорость циркуляции воды в системе отопления.

Расширительный бачок

При нагреве вода начинает расширяться в системе отопления и чтобы компенсировать избыток давления, устанавливают расширительные бачки. Они есть у всех без исключения котлов, но могут отличаться формой и размерами (зависит от мощности котла).

Расширительный бак состоит из 3 частей:

  • пространство под воду системы отопления;
  • мембрана;
  • пространство, накачанное азотом.

Бачок во время работы отопительной системы за счет мембраны нивелирует изменения давления, поэтому в процессе работы котла давление остается неизменным.

Плата управления и датчики

Какое бы ни было устройство газового котла, в нем обязательно есть плата (блок) управления. Она позволяет выставить необходимые режимы котла, контролирует и анализирует информацию от датчиков, осуществляя автоматическое управление всеми процессами в системе.

На самой плате нет никаких регулировок и настроек, все установки производятся на заводе. Единственное что может изменить пользователь – это подключить наружный датчик температуры.

Если датчика нет, система контроля ориентируется на температуру воды в системе и при ее остывании запускает котел.

Если подключить датчик, система управления котла начнет ориентироваться уже по нему. Чтобы подсоединить наружный термометр на плате убирается перемычка, а вместо нее подключаются провода контрольного прибора.

Существуют простые мембранные датчики, на которых только выставляются максимальная и минимальная температура в помещении. Есть и более сложные электронные датчики, в которых можно указывать не только температуру, но и время включения, отключения котла.

Например, котел не будет работать пока вы на работе, а включится за час до вашего возвращения.

Нормальная работа котла, его надежность зависит от множества датчиков и систем контроля таких как:

  • датчик давления газа в системе;
  • датчик контроля наличия пламени;
  • датчик тяги отработанных газов;
  • датчик температуры воды в первичном контуре;
  • аварийный датчик температуры воды первичного контура;
  • датчик давления воды в системе отопления;
  • предохранительный клапан системы отопления;
  • датчик протока ГВС.

Благодаря им котел может самостоятельно работать в течение целого сезона без остановок и поломок.

Читайте также:  Утепление пола по лагам: материалы, инструменты и монтаж

Система блокировки котла

К сожалению, в процессе работы возникают проблемы не связанные с самим котлом, а возникающие по вине внешних факторов. Например, если в доме отключат газ, то котел моментально это определит и отключится. Перезапустить его придется вручную, выполнив специальные команды.

При возникновении ошибок или аварий в работе котла он сразу прекращает работу и подает условный сигнал. В моделях с электронным монитором высвечивается код ошибки в виде набора цифр или букв. В устройствах с аналоговым (механическим) управлением ошибка обозначается морганием индикаторов.

В паспорте любого котла имеется таблица с кодами ошибок, их расшифровкой и инструкцией как сбросить (устранить) аварию. Такие таблицы легко найти в интернете, тем более коды ошибок практически у всех котлов совпадают.

27.06.2017

Возврат к списку

Источник: https://santechbomba.ru/publications/ustroystvo-i-printsip-raboty-gazovykh-kotlov/

Что такое двухконтурный газовый котел и как он работает? Виды, устройство и технические характеристики на видео

Одним из вариантов отопления жилого помещения является двухконтурный котёл газовый, который справляется сразу с двумя поставленными задачами – водоснабжение горячей водой и отопление дома.

Данное устройство отличается привлекательным дизайном и компактностью, а наличие автоматического управления позволит свести к минимуму техническое обслуживание современного оборудования.

Устройство, строение и характеристики оборудования

Двухконтурный газовый котел – это прибор, в котором энергия тепла вырабатывается в результате сгорания газа. Полученная энергия направляется на обогрев воды, расходуемой на отопление дома, а также подается в систему горячего водоснабжения.

Из чего состоит такой агрегат:

  • газовая горелка;
  • теплообменник;
  • запальник;
  • отопительный контур;
  • горячее водоснабжение;
  • расширительный бак;
  • насос для циркуляции жидкости;
  • дымоход, необходимый для выведения продуктов горения;
  • автоматика – позволяет управлять котлом, а также контролировать температуру.

Выбирая газовый агрегат двухконтурного типа, важно точно знать, на что в первую очередь надо обращать внимание. Именно поэтому стоит подробнее ознакомиться с его устройством.

Типы теплообменников

Главное отличие двухконтурного устройства заключается в том, что оно способно нагревать воду для отопления помещения, а также для горячего водоснабжения.

Именно поэтому в аппарате стоят особые теплообменники, которые бывают следующих видов.

Сдвоенный

В его составе присутствуют 2 модуля, каждый из которых представлен по-отдельности – первичный и пластинчатый. В первичном происходит подогрев воды, требуемой для отопления дома, а во вторичном нагревается вода, предназначенная для хозяйственных нужд.

Если смотреть на строение сдвоенного теплообменника, то первый тип модуля сравним с трубкой с оребрением, а вторичный выглядит в виде набора пластин. Оба этих модуля связываются между собой, поэтому они представляют единую деталь, однако расположены конструкции в двух разных котловых частях – сверху первичный, а снизу пластинчатый.

Битермический

На внешний вид он выглядит как 2 трубки, сделанные из металла, которые вставлены одна в другую. Во внутренней части 1 трубки происходит подогрев воды, используемой для хозяйственных нужд, а 2 трубка (наружная) необходима для отопления.

Система, наделенная сдвоенным теплообменником, считается наиболее качественной и долговечной. Дело в том, что при нагревании воды для использования ее в бытовых целях, берется проточная вода, что приводит к большому количеству накипи в трубах.

Данная ситуация способствует частому ремонту агрегата или же требует его полной замены, что не всегда бывает легко сделать.

Обратите внимание

И если в сдвоенном теплообменнике можно заменить лишь некоторые части ГВС, то в случае с битермическим разделением потребуется устанавливать новое устройство, что выйдет владельцу вдвое дороже.

Также стоит учесть и тот момент, что при выходе из строя системы ГВС в двухконтурном газовом котле, сдвоенный теплообменник будет продолжать успешно обогревать помещение, тогда как битермический придется ремонтировать, поскольку он будет полностью непригоден для использования.

Материал теплообменников

Проводя выбор газового котла двухконтурного типа, стоит уделять особое внимание материалу изготовления теплообменника:

  • оцинкованная сталь – наиболее дешевый и быстро выходящий «из строя» материал;
  • нержавеющая сталь – это более долговечный материал, отличающийся немалой ценой, однако КПД у такого котла довольной низкий;
  • медь – этот долговечный материал характеризуется хорошим КПД, поэтому высокая стоимость на устройство с медным теплообменником не пугает многих людей, которые предпочитают в дальнейшем меньше платить за газ.

Оптимальным вариантом считается медь, поэтому большинство современных и качественных котлов имеют теплообменники из этого материала.

Предотвращению перегрева способствует автоматика котла, а снизить чрезмерную химическую активность удается с помощью использования химически нейтральных материалов, таких как полимерные трубы.

Виды горелок

В зависимости от типа управления пламенем горелки можно разделить на следующие виды:

  1. Одноступенчатые – промежуточные положения отсутствуют, горелка или работает, или находится в выключенном состоянии. Это не самый лучший режим работы, поскольку происходит включение/выключение агрегата.
  2. Двухступенчатые – есть 2 режима функционирования прибора – на 50-60% и на 100% мощности. Требуемая мощность поддерживается автоматически. Исходя из уменьшения количества включений/выключений, такие виды горелок работают в более экономном режиме и хорошо поддерживают требуемую температуру.
  3. Модулируемые – это самые дорогие, но и самые экономичные типы горелок. Они управляются при помощи автоматики, причем на них есть возможность выставить именно такую мощность, которая требуется в определенное время – от 10 до 100%. Поскольку котел двухконтурного типа, наделенный модулируемой горелкой, во время эксплуатации имеет минимальное количество циклов включения/выключения, он отличается повышенной долговечностью. Положительным моментом является то, что в таких котлах расход топлива значительно ниже, чем в других моделях.

Наиболее экономичным выбором является котел, наделенный модулируемой горелкой. Он позволяет установить необходимую температуру помещения, а также подогреть воду до требуемых значений.

Автоматика

Чтобы обеспечить безопасную работу котла и облегчить его эксплуатационные качества, газовые котлы в обязательном порядке должны быть снабжены автоматикой. Параметры, которые отслеживаются при помощи нее:

  • контроль за пламенем;
  • давление газа;
  • наличие тяги в дымоходе.

Если один и более из вышеперечисленных параметров не будет соответствовать норме, котел не включится.

Но чтобы повысить комфортные условия проживания, а также для упрощения эксплуатации, стоит выбирать модели, которые обладают объемными возможностями настройки. К дополнительным функциям газовых котлов относится:

  1. Возможность установки стабильной температуры для отопления помещения и нагрева воды. Данную функцию удается обеспечить благодаря двум типам автоматики. В одном случае контролируется температура воды, а во втором – температура воздуха.
  2. Возможность подогрева жидкости для системы отопления с разными температурными режимами. Такое может потребоваться, например, если сделаны теплые полы. В трубах, проложенных под полом можно дать более высокую температуру, тогда как в радиаторах отопления ее можно снизить.
  3. Управление процессом горения – модуляция пламени, электронный розжиг, плавный пуск.
  4. Таймер включения горячего водоснабжения к заданному времени. Данная функция позволит выставить на определенное время нагрев воды, чтобы утром, перед тем как идти на работу, была возможность принять душ и не ждать, пока нагреется котел.
  5. Постциркуляция насоса – после того, как жидкость достигнет установленной температуры и горелка выключится, насос продолжает работать определенное время, что позволит циркулирующей воде «снять» энергию с остывающих теплообменников.

Также не стоит забывать, про автоматические системы безопасности, которые позволят предотвратить возникновение различных аварийных ситуаций и оповестят при выходе оборудования из строя.

Как работает газовый котел?

Двухконтурный газовый котел способен функционировать в 2 режимах:

  • отопление – по контуру с первичным модулем теплообменника;
  • горячее водоснабжение – по контуру с пластинчатым модулем теплообменника.

Переключение между режимами происходит специальным трехходовым клапаном.

Чаще всего отопление помещения происходит по следующей схеме:

  • когда температура в доме опустится ниже заданного параметра, автоматика дает сигнал циркулярному насосу на работу системы;
  • вода начинает свое движение в системе, создавая разряжение в обратном трубопроводе;
  • одновременно с началом движения воды включается горелка;
  • по мере прохождения воды через теплообменник, она нагревается, а затем начинает разносить тепло;
  • «пройдя» по всем радиаторам, теплоноситель остывает – это вызывает его возвращение на вход котла с пониженной температурой;
  • затем происходит повторный нагрев воды, проходящей через теплообменник.

При достижении отметки выбранной температуры (что контролируется температурой теплоносителя или воздуха), горелка отключается, а вода, подгоняемая насосом, продолжает еще недолго циркулировать (режим постциркуляции) до остывания теплообменника. После этого котел будет выключен до тех пор, пока температура не станет понижаться. При уменьшении температурного режима на 1°C котел снова начинает работать.

При подогреве воды работа агрегата практически такая же – единственным изменением считается включение горелки в результате расхода воды.

При таком режиме работы (открытие крана вызывает розжиг горелки) трехходовой клапан закрывает воду внутри котла. От горячей воды нагревается вторичный модуль теплообменника, а от него происходит подогрев проточной воды.

Отключается система после закрытия крана.

Чаще всего прекращение отопления дома практически незаметно, поскольку трубы отопления за время пользования ГВС не успевают сильно остыть. Если же этот вариант работы не устраивает, можно ознакомиться с совмещенным теплообменником.

Способ установки

Установка газовых котлов двухконтурного типа бывает:

Настенные модели представляют собой компактную установку, своими размерами напоминающую кухонный шкаф. Их не требуется устанавливать в отдельном помещении, поэтому устройство смело можно крепить к стене в любой комнате. Максимальная мощность настенной модели – 30-35 кВт, что хватает для обогрева площади 250-350 м².

Напольные котлы отличаются большей мощностью, а значит, размерами и весом. Некоторые модели разрешено ставить в жилом помещении, тогда как для других требуется оборудовать отдельную комнату – бойлерную.

Каждый производитель котла прописывает в инструкции требования к установке своего оборудования, причем обязательно должны быть указаны объем необходимого помещения, наличие дымохода и вентиляции, а также расстояние от верха котла и до потолка.

Независимо от модели котла и способа его установки, сначала требуется предоставить заверенный проект, одним из условий которого является наличие газового счетчика. Все работы по установке газового котла можно произвести самостоятельно, учитывая обязательные условия, указанные в инструкции.

После того как монтажные работы будут завершены, нужно обратиться в газовую службу, которая имеет лицензию на ввод газового котла в эксплуатацию. Сотрудники компании должны подключить котел к системе газоснабжения и произвести пробный запуск оборудования. Если все работы выполнены с соблюдением правил безопасности, то котлом можно будет пользоваться.

Тип камеры сгорания

Газовая горелка в агрегате располагается в камере сгорания, которая бывает двух видов:

  • атмосферная;
  • принудительная (наделенная турбиной).

Важно! Двухконтурный котел с атмосферной камерой можно устанавливать лишь в помещениях, наделенных хорошей вентиляцией.

Кислород, который требуется для горения, берется прямо из помещения, а сгоревшие продукты выходят в дымоход.

У котлов с закрытой камерой сгорания на выходе находится «труба в трубе», конструкция которой имеет вентилятор. Данный дымоход нужно вывести на улицу или же в стену, расположенную сзади котла. По одной трубе воздушные массы проникают в котел, а по другой из него выводятся отработанные продукты.

Хотя котел с закрытой камерой сгорания работает лучше всего, поскольку воздух попадает прямо в зону для горения, он наделен некоторыми недостатками:

  • во время бокового ветра воздух может быть такой силы, что он запросто задует горелку – это приведет к отключению котла;
  • обмерзание и появление наледи в холодный период года;
  • работа возможна только во время электроподачи.
Читайте также:  Системы утепления фасадов: схема выполнения и особенности работ

Именно из-за этих отрицательных качеств чаще устанавливают котлы с открытой камерой, главное, чтобы был исправный вентиляционный канал.

Мощность котла

Основным критерием, который надо учитывать при выборе газового котла, является его мощность. Но прежде чем приобретать оборудование, стоит заранее подсчитать, какую мощность оно должно иметь. При этом обязательно нужно учитывать следующие факторы:

  • площадь комнат, требуемых отопления;
  • высота стен;
  • толщина и материал изготовления стен;
  • количество и площадь окон и дверей;
  • качество утеплителя;
  • географическое положение;
  • количество этажей;
  • тип крыши;
  • отделочный материал здания;
  • наличие теплого или холодного чердака.

К результатам требуется прибавить 20-30%, чтобы у котла был запас мощности.

Благодаря этому, зимой двухконтурный газовый котел будет работать не на пределе своей мощности, что благоприятно скажется на его долговечности.

Если нет возможности точно подсчитать необходимую мощность котла, требуется взять площадь всех комнат и полученную цифру стоит умножить на 100-150.

В результате этого получится мощность котла (выраженная в Ваттах), требуемая для полноценного отопления и горячего водоснабжения.

Производители

Ассортимент двухконтурных газовых котлов, представленный на рынке, предлагает покупателям продукцию трех ценовых сегментов – дорогие, средние и дешевые. Наиболее популярными являются следующие модели.

Итальянские

  1. Beretta (Беретта) – данный котел оснащен закрытой камерой сгорания, улучшенной моделью теплообменника и трехскоростным насосом.
  2. Ferroli (Ферроли) – система защиты, самодиагностики и электронное управление объясняют популярность данного оборудования.

    А биметаллический теплообменник, устойчивый ко многим поломкам, позволяет значительно продлить срок службы этого котла.

Кроме того, популярными итальянскими производителями котлов являются такие фирмы, как Baxi (Бакси) и Ariston(Аристон), продукция которых не уступает по своему качеству вышеуказанным.

Немецкие

  1.  Vaillant (Виалант) – данные двухконтурные котлы могут иметь открытую или закрытую камеру сгорания. Основными достоинствами котлов данной фирмы является защита от замерзания, заклинивания насоса и переключающегося ходового вентиля.

    Также в модели предусмотрен электронный розжиг, режим с установкой частичной мощности, контроль технического состояния и удобный дисплей.

  2. Viessmann (Вайсманн) – КПД котлов данного производителя достигает 93%.

    Настройки данного котла можно выставить в зависимости от изменения температуры в помещении. Достоинством котлов Viessmann являются быстроразъемные соединения, которые упрощают монтаж.

Обратите внимание! Хорошим качеством отличается и корейское оборудование, однако стоит знать, что для нормальной работы двухконтурных газовых котлов любого производителя должны быть определенные условия:

  • стабильное электропитание;
  • определенное давление газа – как правило, не менее 2 атм.

Полезные видео

Что лучше выбрать — двухконтурный или одноконтурный газовый котел, в чем принципиальная разница, ответы на вопросы:
Посмотрите принцип работы двухконтурного котла в виде анимации на ролике ниже:

Как правильно подобрать котёл по мощности, на какие нюансы и основные агрегаты в конструкции стоит обратить внимание при выборе для стабильной работы и удобного использования:
При создании данных условий оборудование будет работать надежно и без сбоев, поэтому можно будет, не задумываясь о последствиях, приобретать данный вид котлов.

Источник: https://domavlad.ru/kommunikacii/gazifikaciya/dvuhkonturnyj-gazovyj-kotel.html

Принцип работы газового котла отопления: особенности, устройство и отзывы :

Многие владельцы частных домов хотят подробнее узнать о принципе работы газовых котлов, так как именно эти устройства используются в качестве основных элементов отопительной системы. Это связано с относительной дешевизной применяемого топлива в виде природного газа. Кроме того, рассматриваемые приборы имеют небольшие габариты и безопасны в эксплуатации.

Базовые элементы конструкции

Прежде чем коснуться непосредственно принципа работы газовых котлов отопления, следует ознакомиться с их строением. Обычно устройства состоят из следующих элементов.

  1. Горелка обеспечивает нагрев теплоносителя. Газ подается в камеру сгорания посредством специальных форсунок, которые позволяют равномерно распределить пламя.
  2. Теплообменник отдает тепловую энергию жидкости, циркулирующей в отопительной системе.
  3. Система автоматики предназначается для безопасности и управления режимом работы.
  4. Приспособление для отвода отработанных газов.

Иногда в котел встраивается циркуляционный насос, позволяющий обеспечивать принудительное движение теплоносителя в трубах системы отопления. Однако такие модели стоят дороже. Они не пользуются популярностью у потребителей. Чаще всего насос устанавливается отдельно.

Принцип работы газового котла отопления: схема нагрева

Основная функция отопительного оборудования заключается в подогреве теплоносителя путем прямой передачи тепловой энергии, которая образуется в ходе горения газообразного вещества. Для наглядности ниже рассматривается процесс работы одноконтурного устройства, неспособного обеспечивать нагрев воды для потребительских нужд.

Газ, подающийся под определенным давлением из магистральной сети, попадает в специальную камеру, где и происходит его возгорание. Важно, чтобы данный процесс был полностью безопасным. Мощность горения контролируется при помощи различных датчиков и системы автоматики.

При появлении пламени происходит выделение значительного объема тепла. Оно передается отопительной системе непосредственно через теплообменник, внутри которого циркулирует рабочая жидкость. Нагрев осуществляется снаружи. На теплообменник воздействует струя горящего газа. В качестве материала для этого элемента используется чугун, сталь или медь.

Отвод продуктов сгорания

С устройством и принципом работы газовых котлов примерно стало все понятно, но необходимо понимать, как работают другие важные узлы отопительного агрегата. Немаловажную роль играет система удаления продуктов сгорания. Она может быть открытого или закрытого типа.

В первом случае отработанные газы выходят через дымовую трубу системы вентиляции. Что касается подачи воздуха, то она осуществляется из помещения, где установлен прибор без каких-либо дополнительных приспособлений. Турбинные горелки относятся к конструкциям закрытого типа.

Они обеспечивают принудительный забор воздуха и отвод газов посредством специальных трубопроводов.

Функционирование системы автоматики

Используемые принципы работы автоматики газовых котлов призваны обеспечить безопасную эксплуатацию и добиться поддержания определенной температуры теплоносителя на протяжении какого-то времени. Приборы оснащаются всевозможными датчиками и терморегуляторами.

Автоматические системы защиты позволяют отключать подачу газа при его временном отключении. Система просто перестанет работать. Ее будет необходимо перезапустить вручную сразу после возобновления транспортировки газа по сетевой магистрали. Это можно сделать за несколько минут.

Важно

Современные модели имеют энергосберегающие функции, а также способ защиты от замерзания. Температурный режим теплоносителя регулируется посредством специальных датчиков. Если столбик термометра снизится до 5 градусов, то включение котла произойдет автоматически для прогрева.

Новые модели начали оснащаться системами самодиагностики. В процессе эксплуатации анализируется состояние основных узлов, после чего информация передается на дисплей посредством кодов ошибок. Такой технологичный способ позволяет выявить около 90 процентов вероятных неисправностей.

Принцип работы двухконтурных газовых котлов

Часто требуется не только отопить какое-то помещение, но и обеспечить нагрев воды для бытовых нужд. В этом случае помогут двухконтурные газовые котлы. Принцип работы таких устройств практически не отличается от одноконтурных аналогов. Однако есть дополнительные элементы.

Нагрев воды в контуре ГВС происходит косвенным образом. Чтобы получить горячую воду, необходимо на протяжении всего времени поддерживать определенную температуру в основном контуре для отопления.

При нагреве воды будет работать и отопительная система. Такой вариант неприемлем летом, поэтому на обратном трубопроводе устанавливается кран, способный прерывать циркуляцию теплоносителя.

В этом случае нагревать будет только вода.

Как функционируют конденсационные устройства?

В обычных приборах продукты сгорания минуют теплообменные поверхности и отдают часть энергии рабочей среде отопительной системы. Отработанные газы отводятся через обычный дымоход. В данном случае теряется определенная часть тепла в виде водяного пара, появившегося при сжигании топлива.

Принцип работы конденсационных газовых котлов несколько отличается. Устройства способны использовать скрытую энергию водяного пара. Они оснащены нагнетающим вентилятором, который имеет изменяемое количество оборотов. В связи с этим камера сгорания является закрытой. Выброс отработанных газов производится при помощи коаксиального дымохода.

Изменяемое число оборотов вентилятора позволяет регулировать соотношение газа и подаваемого воздуха. Конденсационный котел не во всех случаях функционирует с максимальной отдачей. Чтобы прибор работал в экономичном режиме, необходимо поддерживать температуру теплоносителя на обратном трубопроводе менее 57 градусов.

Коэффициент полезного действия конденсационного устройства повышается с уменьшением рабочей температуры отопительной системы. В других ситуациях эффективность несколько снижается. Поэтому такой прибор уместен при использовании с теплыми полами, где рабочий диапазон температур колеблется в пределах 40-45 градусов.

В отличие от обычного котла, конденсационный аналог обладает теплообменником большей площади. В нем отработанные газы охлаждаются до температуры ниже 40 градусов. Процесс конденсации происходит непосредственно в теплообменнике, поэтому он изготавливается из материалов, устойчивых к коррозии.

Как работают настенные приборы?

Для небольших домов вполне подойдут настенные газовые котлы. Принцип работы их примерно тот же, но используются менее габаритные детали и дополнительные элементы в виде циркуляционного насоса и мембранного бака. От обычных аналогов они отличаются компактными размерами.

Как и в случае с напольными конструкциями, настенные газовые котлы могут быть одноконтурными или двухконтурными. Они могут быть оснащены закрытой или открытой камерой сгорания. Устройства фиксируются на стене при помощи специальных кронштейнов.

Принцип работы газового котла настенного типа базируется на наличии сложной системы автоматики, которая считается наиболее капризным блоком в плане технического обслуживания. Она часто дает сбой в процессе эксплуатации устройства. Своими руками отремонтировать ее проблематично, поэтому приходится вызывать специалиста, что приводит к дополнительным расходам.

Правила эксплуатации

Как видно, принцип работы газового котла не так прост, поэтому при использовании необходимо придерживаться ряда правил.

  1. Первый запуск устройства должен осуществлять только технический работник специализированного учреждения. Он протестирует корректность работы всей системы.
  2. Многие пренебрегают проведением ежегодного обслуживания, но делать этого не стоит. Своевременное удаление загрязнений из камеры сгорания и устранение нагара в трубах позволяет увеличить эксплуатационный период прибора.
  3. Желательно избегать таких ситуаций, когда температура поднимается выше 90 градусов. Это может быть губительно для устройства. При эксплуатации рекомендуется придерживаться диапазона от 65 до 90 градусов.
  4. Для избежания аварийных ситуаций в ходе работы котла от повышения давления следует подсоединить группу безопасности, состоящую из манометра, приспособления для отвода воздуха и предохранительного клапана.
  5. Если при использовании превышен период эксплуатации, отраженный в техническом паспорте, то необходимо проведение экспертизы для безопасной эксплуатации.

Отзывы об устройствах в заключение

Понимая принцип работы газового котла, можно сделать осознанный выбор в пользу той или иной модели.

Однако самое главное заключается в определении мощности, которая необходима для нормального отопления жилого дома.

Она рассчитывается с учетом общего объема помещений и уровня теплоизоляции ограждающих конструкций. Показатели мощности газового оборудования указываются в техническом паспорте.

Совет

Потребители оставляют множество положительных отзывов о настенных устройствах. Они отмечают их компактность и эффективную систему автоматики. При выборе места установки проблем не возникает. О напольных приборах отопления положительно высказываются владельцы больших домов, где есть возможность выделить отдельное помещение для агрегата.

Источник: https://www.syl.ru/article/365105/printsip-rabotyi-gazovogo-kotla-otopleniya-osobennosti-ustroystvo-i-otzyivyi

Ссылка на основную публикацию