Устройство и принцип работы двухконтурного газового котла отопления

Все проблемы, связанные с организацией автономного теплоснабжения и подготовки горячей воды, решаются покупкой котла, способного обслуживать обе системы. Не зная принципа работы двухконтурного газового отопительного котла, было бы нелогично не только совершать покупку, но и эксплуатировать агрегат. Ты согласен?

Мы расскажем вам о работе обогревателя, рассмотрим все его сильные и слабые стороны. Понимая основные принципы работы оборудования, вы легко сможете пользоваться всеми его преимуществами. А при необходимости удастся вовремя выявить сбои в работе, понять и устранить причины их возникновения.

Котельное устройство для обслуживания двух контуров

Двухконтурный газовый теплогенератор отличается от одноконтурного аналога тем, что вместо одного теплообменника у него два, они называются в первичной и вторичной технической терминологии.

Первый, то есть первичный теплообменник, размещается непосредственно в зоне пламенного горения. Его задача – подогрев теплоносителя для работы тепловой сети. Вторичный теплообменник отвечает за работу системы горячего водоснабжения.

Стабильная работа каменки возможна при слаженной работе всех его компонентов. Информация об основных функциональных узлах поможет понять принцип работы оборудования

В конструкцию любого двухконтурного агрегата входят следующие стандартные элементы:

  • Камера сгорания с блоком горелки;
  • Теплообменники;
  • Устройства контроля и защиты оборудования.

Чтобы разобраться в особенностях устройства газовых котлов двухконтурной разновидности, мы подробно остановимся на каждом из его конструктивных элементов.

Виды газовых горелок для двухконтурных котлов

Горелка газового котла отвечает за выработку тепла, достаточного для работы отопительного контура и горячего водоснабжения. Тепловая энергия получается за счет сжигания топлива. Горелка помещается в камеру сгорания, в которую, помимо газа, нагнетается воздух. Это необходимо для процесса горения.

В зависимости от условий эксплуатации горелки можно разделить на следующие типы:

  • Горелка одноуровневая. Агрегат с такой горелкой может работать только в двух режимах – «Стоп» и «Пуск». Такие котлы, несмотря на невысокий КПД и небольшой срок службы, пользуются популярностью благодаря простоте конструкции и невысокой стоимости.
  • Горелка двухъярусная. Нагреватель с такой горелкой может работать на полной и половинной мощности. Его преимущества заметны в жаркое время года, когда нет необходимости использовать прибор на полную мощность для нагрева не слишком холодной воды.
  • Модулирующая горелка. Умная котельная система с аналогичной горелкой позволяет устанавливать и регулировать мощность. Такой котел отличается высокой прочностью и экономичностью, но при этом стоит на порядок выше, чем агрегаты с одноуровневыми и двухступенчатыми горелками.

Горелки делятся на открытые и закрытые модели. Когда горелка открыта, воздух, необходимый для сжигания топлива, поступает прямо из помещения, где находится котел. Для отвода продуктов сгорания необходим дымоход, который должен обеспечивать достаточную естественную тягу.

Агрегаты атмосферного отопления обычно комплектуются обычной металлической трубой, турбинные – коаксиальным дымоходом. В зависимости от технического состояния помещения дымовой канал ставят вертикально или выстраивают под углом. Угловые варианты выводятся на улицу через стену или подключаются к общественному дымоходу.

Газовая горелка – основной элемент двухконтурного газового котла, она отвечает за сжигание топлива и получение тепловой энергии в необходимом количестве

Турбинные котлы оснащены закрытыми камерами сгорания, в которые воздух не может попасть самопроизвольно. Они безопаснее и надежнее в использовании, но дороже и сложнее в использовании. В котлах с закрытыми горелками помимо дымохода требуется канал, по которому в камеру подается кислород, необходимый для горения.

Поэтому турбинные котлы оборудуют коаксиальными трубами, потому что они не только всасывают дым, но и всасывают поток свежего воздуха с улицы. Бывает, что для нормальной работы два коаксиальных дымохода подключаются к закрытой камере сгорания. Кроме того, вся конструкция комплектуется трубкой для подачи воздуха.

Все эти модели котлов оснащены вентиляторами, обеспечивающими движение дыма, многоуровневыми системами защиты и автоматики. Для работы перечисленных устройств и систем требуется электричество. Их недостатком считается непостоянство, увеличивающее эксплуатационные расходы.

Разновидности теплообменников для газовых агрегатов

Если топливо сжигается с помощью горелки для получения тепла, теплообменник обеспечивает получение этого тепла для дальнейшей передачи воде. Как уже было сказано, в двухконтурной конструкции есть первичный и вторичный теплообменники.

Первичный теплообменник расположен непосредственно над горелкой и представляет собой змеевик с оребрением. Под действием пламени вода в теплообменнике нагревается и движется дальше через трехходовой клапан в разводке системы отопления.

Вторичный теплообменник представляет собой систему гофрированных пластин, собранных в единый блок с двумя парами отверстий. Каждая пара отверстий выполняет свою функцию.

По одной из пар протекает вода из водопровода, а по второй – теплоноситель, попадая в контур отопления. Подобная система пластинчатых и трубчатых теплообменников именуется двойной.

Первичный и вторичный теплообменники объединены в единую систему, правильную работу которой обеспечивает специальный трехходовой клапан

Существуют нагревательные устройства, в которых вместо сдвоенной системы используется битермический теплообменник сложной конфигурации. Изготовлен такой теплообменник из меди, он представляет собой пару труб, расположенных одна внутри другой. Хладагент движется по внешней трубе, а вода течет по внутренней трубе, обеспечивая работу системы горячего водоснабжения.

Битермический теплообменник теплоносителя и водонагревателя отличается сложной конфигурацией, когда труба одного контура вставляется в трубу другого контура

Бойлеры с битермическим теплообменником сложнее использовать, так как оба теплообменника представлены как одно целое, что затрудняет удаление накипи. Но такие отопительные приборы востребованы, так как для них характерны небольшая занимаемая площадь и высокая скорость нагрева воды.

Автоматика котла или блока управления

За безопасную и стабильную работу отвечает автоматика котла. Контролирует температуру воды в узлах горячего водоснабжения, поддерживает температуру теплоносителя в теплотрассах. Автоматика газового котла не позволяет нагревателю работать в случае возникновения опасных ситуаций.

Устройство перестает работать или не включается в следующих случаях:

  • Пониженное давление в газовой системе;
  • Отсутствие тяги;
  • Отсутствие или критический перегрев охлаждающей жидкости.

Блок управления, контролирующий работу устройств защиты и автоматики технологического процесса, представлен набором переключателей, микросхем или их комбинацией. Помимо обеспечения безопасности и контроля температуры, он контролирует работу циркуляционного насоса и вентилятора.

Современные газовые котлы отличаются наличием интеллектуального управления, в программном обеспечении которого предусмотрены различные режимы работы.

Принцип работы и специфика

Многие владельцы газового оборудования даже не задумываются о том, как на самом деле работает двухконтурный газовый котел. Ошибочно полагают, что нагрев воды и контура отопления происходит одновременно. На самом деле не все выглядит так радужно.

Двухконтурный газовый котел не может работать одновременно в двух режимах, обеспечивая работу систем отопления и горячего водоснабжения. Это подтверждается наличием в его устройстве трехходового клапана

В штатном режиме котел постоянно работает только для нагрева циркулирующего в системе теплоносителя. В этом случае частота воспламенения и интенсивность горения пламени контролируются датчиком температуры. Одновременно с горелкой запускается циркуляционный насос, если работа системы отопления не основана на естественной циркуляции теплоносителя.

Пространство в нижней части настенного котла предназначено для газоснабжения, подключения холодной воды, а также выводов системы ГВС и контура отопления

Фактически, когда температура охлаждающей жидкости достигает заданного значения, датчик отправляет сигнал на снижение активности горелки. Пока температура не упадет до установленного значения, котел будет находиться в пассивном режиме. Затем снова отправляется команда от автоматического датчика для активации клапана подачи топлива.

Схема работы двухконтурного котла

Наличие системы ГВС несколько усложняет работу двухконтурного газового котла. Нагреваемый горелкой теплоноситель, двигаясь по теплообменнику, обеспечивает нагрев пластинчатого теплообменника, по которому протекает вода из водопровода.

Структурная схема двухконтурного газового котла с битермическим теплообменником и двух обычных. В первом варианте нет необходимости использовать два теплообменника

Одновременное использование двухконтурной модели в режиме отопления и горячего водоснабжения невозможно. При срабатывании крана подачи горячей воды трехходовой термостатический клапан останавливает циркуляцию теплоносителя по линиям отопления. Котел переходит в режим движения воды по контуру с пластинчатым теплообменником, который нагревает воду для бытовых нужд.

При значительном расходе горячей воды в течение длительного времени работа котла с упором на отопление может быть парализована. Проблему можно решить двумя способами: предусмотреть установку более мощного отопительного прибора или включить в схему размещения бойлер косвенного нагрева.

При активном использовании системы ГВС возможна установка двухконтурного котла со встроенным бойлером. При этом расход топлива немного увеличивается из-за того, что в паузе между циклами системы отопления энергия горелки используется для поддержания температуры воды в дополнительном газовом водонагревателе.

Определенное количество горячей воды во встроенном бойлере позволяет использовать систему ГВС без отключения отопительного контура. В результате обе системы работают поочередно, при этом отсутствует фактор перегрева жидкости и увеличивается срок службы теплообменника.

Котел со встроенным штатным бойлером не только обеспечивает достаточный резерв горячей воды, но и помогает избежать длительного отключения отопительного контура

Встроенный штатный бойлер дает возможность в любое время получить горячую воду необходимой температуры, подача которой осуществляется в автоматическом режиме. В то время как проточная система ГВС нагревает воду до необходимой температуры за несколько минут.

Виды исполнения газовых котлов на два контура

Особенности работы газового оборудования во многом определяются версией обогревателя. Современные котлы бывают двух форм-факторов: напольные и настенные.

При выборе варианта дизайна нужно ориентироваться на размер отапливаемой площади, на активность использования системы ГВС. Нужно понимать, что настенные котлы более компактны, но при этом имеют гораздо меньшую мощность.

Настенный газовый котел двухконтурного типа отличается компактными размерами и современным дизайном, но эффективен только при обогреве помещений небольшой площади с умеренным расходом горячей воды

Выбор двухконтурного настенного котла может быть оправдан, если отапливаемая площадь не превышает 200 м2, а общая производительность системы ГВС не более 14 л / мин.

Хотя небольшие размеры настенного котла кажутся плюсом, на самом деле он скрывает множество недостатков. Компактность достигается за счет использования более тонких трубок теплообменника. Помимо того, что они имеют более короткий срок службы, они с большей вероятностью засорятся.

В напольных установках используются более массивные и надежные чугунные теплообменники. Это не только увеличивает надежность нагревателя, но и продлевает срок его службы.

Достоинства и недостатки двухконтурных устройств

Преимущества двухконтурного отопительного агрегата следующие:

  • Экономный расход топлива. Направление для сравнения – использование двухконтурного или одноконтурного котла с бойлером косвенного нагрева.
  • Компактный размер. Подавляющее большинство двухконтурных котлов – настенные отопительные приборы. Их легко разместить как в подсобных помещениях, так и на маленькой кухне.
  • Универсальность. Нет необходимости приобретать дополнительное оборудование и устранять неполадки совместимости с котлом.

В одной установке проточный водонагреватель, водонагреватель и циркуляционный насос уже успешно объединены в одну автоматизированную систему.

Конечно, помимо достоинств, есть и недостатки:

  • Невозможность одновременной работы контура отопления и контура ГВС. Следовательно, значительное потребление горячей воды может вызвать снижение температуры в доме.
  • Пределы мощности настенных моделей. Компактные настенные котлы из-за минимального размера горелки не могут обеспечить требуемый температурный режим при максимальном напоре. Аналогичный недостаток наблюдается при удалении точек водозабора.
  • Чувствительность к качеству воды. Вторичный пластинчатый теплообменник требует качества потребляемой воды. Наличие примесей становится причиной использования средств для снижения его твердости и очистки теплоносителя.

Еще один критерий оценки двухконтурного котла – его стоимость. Цена двухконтурного обогревателя выше цены одноконтурного аналога.

Однако если учесть наличие системы горячего водоснабжения и способы решения проблемы при установке одноконтурного котла, когда косвенный нагрев включен в схему сборки котла, цена двухконтурного будет быть ниже.

Выводы и полезные видео по теме

Следующее видео познакомит вас с конструктивными элементами и принципом работы газового отопительного оборудования:

Трубы двухконтурного газового котла представит автор видео:

Детальное знание характеристик и принципа работы двухконтурных газовых агрегатов позволяет определить достоинства их эксплуатации. Покупка таких водонагревателей поможет сэкономить на покупке дополнительного оборудования, необходимого для организации системы ГВС.

При выходе из строя одного из контуров возможна работа другого, и замена контура всегда будет дешевле, чем ремонт отдельной системы отопления. Двухконтурный котел можно использовать и в теплое время года, эксплуатируя его только в режиме нагрева воды для бытовых нужд, что является удобством и экономией по сравнению с покупкой отдельных агрегатов.

Расскажите о том, как вы выбрали двухконтурный газовый котел для организации своего дома / квартиры / дачи. Что было для вас решающим критерием в выборе? Делитесь полезной информацией по теме, фото в блоке ниже, задавайте вопросы.

Источник – https://sovet-ingenera.com/otoplenie/kotly/printsip-raboty-dvuhkonturnogo-gazovogo-kotla-otopleniya.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: