Принцип работы двухконтурного котла: Устройство и принцип работы двухконтурного газового котла — Статьи — Интернет-магазин отопительного оборудования

Особенности и принципы работы двухконтурного газового котла

Одним из наиболее популярных типов базового отопительного оборудования считаются двухконтурные газовые котлы. Они имеют относительно небольшие габариты, просты в эксплуатации и универсальны – без проблем справляются с основной функцией, выступают надежным источником горячего водоснабжения. Двухконтурные газовые системы экономят средства и полезную площадь в небольших частных домах, поскольку владельцу такого оборудования не нужно приобретать два отдельных прибора (водонагреватель и котел).

 

 

 

 

  

Базовое устройство оборудования

Двухконтурные котлы, работающие от газа, имеют достаточно сложное строение. Отдельные его модули отвечают за нагрев теплового носителя, циркуляцию носителя в системе, а также синхронизированное переключение на контур горячего водоснабжения. 

Базовые компоненты:

• Горелка. Располагается в камере сгорания закрытого или открытого типа. Представляет собой основу любого котла, поскольку напрямую отвечает за нагрев теплового носителя и фактическую выработку энергии, от которой работают контуры. Современные двухконтурные газовые агрегаты снабжаются горелкой с системой модуляции пламени – этот электронный модуль позволяет задавать и поддерживать выбранный температурный режим в режиме реального времени на постоянной основе.
• Циркуляционный насос. Устройство осуществляет принудительное перемещение теплового носителя под давлением по всей системе отопления. Современные качественные насосы практически бесшумны и не создают звукового дискомфорта даже в небольших частных домах.
• Камера сгорания. Локализация размещения горелки. Бывает открытой и закрытой. Первый вариант более простой и предопределяет самостоятельный выход продуктов сгорания, а также приток свежих воздушных масс. Второй обязательно снабжается мощными вентиляционными модулями принудительного нагнетания воздуха и вывода сгоревшей газовой продукции.
• Трехходовой клапан. Предназначен для точной регуляции теплового потока и его распределения между контуром отопления и генератором горячей воды.
• Базовый тепловой обменник. Конструкционно располагается над горелкой и проходит через камеру сгорания. Внутри его производится непосредственный нагрев теплового носителя.
• Вторичный тепловой обменник. Необходим для подготовки рабочей жидкости для горячего водоснабжения.
• Аппаратно-электронная автоматика. Представляет собой ряд компонентов, синхронизированных в рамках единого модуля. Входными данными для неё выступают показания с сенсоров и термостатов. Базовый алгоритм определяет количественную нехватку тепловой энергии для обеспечения заданного рабочего режима, после чего активирует газовую арматуру. Жидкий теплоноситель, присутствующий в тепловом обменнике, нагревается до необходимого значения, после чего перегоняется циркуляционными насосом в отопительный контур.
  Аппаратно-электронная автоматика функционирует в режиме реального времени, параллельно отвечает за фиксацию параметров работы оборудования, выполняет включение, выключение и регулировку всех узлов двухконтурного газового котла.
• Патрубки. Функциональные компоненты, расположенные в нижней части корпуса оборудования. Предназначены для подключения к оборудованию труб с водой, газовых и отопительных линий.

Одним из популярных видов двухконтурных газовых котлов являются модели со сдвоенным тепловым обменником. Несмотря на отличающуюся от классического оборудования компоновку, принцип работы такой техники абсолютно идентичен. 

 

Двухконтурные котлы, работающие на газе – достаточно сложное оборудование, включающее в себя помимо стандартных компонентов также расширительный бак, интегрированный циркуляционный насос и группы безопасности.

Принцип работы агрегата

Подавляющее большинство моделей двухконтурных газовых котлов имеет два основных режима работы:

• Обогрев;
• Генерация горячей воды.

Параллельная работа сразу в двух режимах одновременно невозможна из-за конструкционных особенностей оборудования и принципов экономичности. Соответственно необходимое распределение энергии через тепловой носитель осуществляется с помощью трехходового клапана.

Режим отопления

Стандартный режим обогрева без подогрева воды идентичен функционированию классического проточного нагревателя. После включения горелки, последняя работает достаточно долго, подогревая носитель в отопительном контуре. При достижении выставленной температуры подача газа останавливается и возобновляется на непродолжительный период времени в рамках алгоритма поддержки климатических показателей.

 

Непосредственная работа газовой горелки в котлах двухконтурного типа зависит не только от основного оборудования, но и внешней погодозависимой автоматики, на основании показаний которой корректируется процесс подогрева с учетом температур снаружи помещения.

 

Выделяемое горелкой тепло нагревает носитель, принудительно движущийся по системе отопления благодаря циркуляционному насосу. При этом трехходовой клапан при бездействии модуля горячего водоснабжения свободно пропускает тепловой носитель через базовый обменник. Такая простая схема изменяется в случае активации режима подачи горячей воды.

 

Режим горячего водоснабжения

При открытии пользователем крана с горячей водой включается соответствующий контур водоснабжения. Ток жидкости приводит к активации работы трехходового клапана, временно отключающего функционирование отопительной системы. Автоматика при необходимости зажигает горелку для нагрева, а в краны поступает горячая вода. 

 

Трехходовой клапан перенаправляет некоторое дозированное количество горячего теплового носителя во вторичный тепловой обменник, разогревающий проходящую через него воду – задействуется малый круг циркуляции. Такой принцип работы с точки зрения термодинамики не является оптимальным, однако полностью решает поставленную задачу. Более того, двухконтурные котлы, имеющие раздельные тепловые обменники, очень надежны при необходимости ремонтопригодны. Альтернатива данному типу систем – агрегаты с комбинированной схемой.

 

Специфика газовых котлов с комбинированной схемой тепловых обменников:

• Максимально простая конструкция;
• Хорошая производительность;
• Сложность в ремонте и обслуживании;
• Высокие риски образования накипи.

Несмотря на очевидные преимущества, у котлов с комбинированной схемой есть и много недостатков, поэтому большую популярность приобрело оборудование с раздельными тепловыми обменниками.

 

При очень длительном использовании горячего водоснабжения в рамках работы газовых двухконтурных котлов основное движение теплового носителя в системе отопления прекращается, что может привести к нарушению теплового баланса в доме! 

 

 

При закрытии крана с горячей водой клапан сбрасывается, после чего восстанавливается принудительный ток носителя в системе отопления. Соответствующий компонент вновь находится в режиме ожидания до очередного включения горячего водоснабжения.

 

 

Для того чтобы минимизировать риски нарушения теплового баланса в помещениях из-за слишком интенсивного использования горячей воды, необходимо ориентировочно просчитать потенциальную нагрузку на горячее водоснабжения и подобрать нужный котел. Отдельные модели двухконтурных газовых котлов могут производить до 12-17 литров горячей воды (40 градусов) в минуту без вреда основной функции (отопления).

 

Устройство и принцип работы двухконтурного газового котла

В наше время двухконтурные газовые котлы  довольно часто используются для отопления жилых помещений. Представим следующую ситуацию: вы покупаете отопительный агрегат, изучаете инструкцию по его эксплуатации, после чего начинаете им пользоваться. При этом вы не знаете, из чего состоит котел и как он действует. Думается, не стоит объяснять, что в работе любого устройства всегда могут быть непредвиденные сбои, и чтобы хотя бы самостоятельно определить их причины  не помешает изучить принцип работы двухконтурного газового котла, предназначенного для отопления и подачи в дом горячего водоснабжения.

Как работает двухконтурный газовый котел

Основанием любого котла является корпус, он может быть круглой или прямоугольной формы. Внутри расположена камера сгорания, снаружи ее стенки покрыты теплоизоляционным материалом. В нижней части находится газогорелочное устройство с запальником.

В верхней части установлен главный теплообменник из чугуна или жаропрочной стали, через который протекает теплоноситель. Вторичный теплообменник для обеспечения ГВС находится вне камеры сгорания. Перед горелкой ставится автоматический элемент, включающий в себя газовый клапан и термостатический регулятор с датчиком нагрева (термопарой).

Для распределения потоков теплоносителя и подмешивания в схеме применяется трехходовой клапан. Общее устройство двухконтурного газового котла можно рассмотреть на примере настенного газового агрегата с открытой камерой бренда VAILLANT немецкого производства.

Кроме основного оборудования, высокотехнологичные газовые котлы снабжаются циркуляционным насосом, вентилятором для принудительной подачи воздуха и расширительным баком. В самых дорогих комплектациях имеется второй расширительный бак для ГВС или встроенный бойлер.

Пламя газовой горелки нагревает основной теплообменник, в нем с помощью насоса циркулирует теплоноситель, это и есть принцип работы газового котла. Температура теплоносителя измеряется датчиком и поддерживается на определенном уровне электронным блоком управления. Это происходит так:

• Теплоноситель циркулирует по малому кругу через главный теплообменник, трехходовой клапан и насос.
• Датчик температуры фиксирует нагрев воды до определенного значения и передает импульс блоку управления, который подает команду электроприводу трехходового клапана.
• Трехходовой клапан начинает открывать поток теплоносителя извне, из системы, подмешивая к нагретой воде. Чем больше она нагревается, тем сильнее клапан открывает внешний поток. Таким образом, температура на выходе всегда постоянна.
• Когда температура всей воды в системе достигает заданного значения, электронный блок управления воздействует на газовый клапан и тот перекрывает подачу топлива, горелка отключается. Пламя остается только на запальнике.
• Как только теплоноситель остывает, контроллер подает команду и открывает газовый клапан, после чего горелка автоматически поджигается от запальника.

Автоматика газового котла

В бюджетных комплектациях котлов функции управления горелкой выполняет автоматический газовый клапан, совмещенный в один блок с термостатом. Используется более простой принцип действия терморегулятора газового котла, при котором привод газового клапана связан со штоком термостата. Шток перемещается под воздействием термопары, соединенной с ним капиллярной трубкой. Движение штока ограничивается рукояткой, которой на котле устанавливают желаемую температуру.

Термопары бывают двух видов. Первая использует принцип расширяющейся жидкости, помещенной в замкнутое пространство корпуса. При нагреве термопары жидкость начинает расширяться и через капиллярную трубку воздействовать на шток терморегулятора. Другой принцип действия термопары газовых котлов основан на следующем явлении: если нагревать стык двух разных металлов, то на проводах, припаянных к этим металлам, возникает небольшое напряжение, до 50 мВ. В этом случае привод газового клапана оборудован электромагнитом, который отключается при остывании термопары и перекрывает газ. Схема автоматического клапана показана на рисунке.

Схема автоматического клапана

При розжиге с помощью пьезоэлектрического элемента принцип работы автоматики газового котла таков:

• Регулировочное колесо нажимается рукой, при этом на запальник подается газ.
• Другой рукой нажимается кнопка пьезорозжига, на запальнике проскакивает искра и он воспламеняется.
• Колесо удерживается в течение 10—30 сек. Это нужно чтоб термопара нагрелась и зафиксировала газовый клапан в открытом положении.
• Колесо отпускают и поворачивают в необходимое положение. На главную горелку подается газ и она поджигается от запальника.
• При внезапном отключении газа газогорелочное устройство и запальник затухают. Требуется несколько секунд, чтобы остыла термопара и отпустила привод газового клапана, который тут же перекроет газ.

Это самая простая автоматика безопасности, не требующая подключения к электросети. Однако она инерционна, то есть, для ее срабатывания нужно время для нагрева или остывания термопары. Тем не менее, в соответствии с нормативными документами, эта автоматика должна стоять на каждом котле, поскольку она надежна и не требует электричества. Лишены инерции электронные элементы и датчики, управляемые контроллером, но все равно они могут использоваться только совместно с базовой автоматикой.

Описание работы контура для ГВС

В отопительных установках с контуром для ГВС имеется вторичный водо-водяной теплообменник. Холодная водопроводная вода проходит через его трубки и нагревается от теплоносителя, который снаружи омывает эти трубки, при этом потоки движутся навстречу друг другу. Для переключения потоков применяется следующая схема работы двухконтурного газового котла:

• В режиме отопления теплоноситель движется от входа к выходу по маршруту: циркуляционный насос — главный теплообменник – переключающий клапан – выход.
• При открывании крана горячей воды в доме датчик расхода фиксирует проток воды через вторичный теплообменник и подает сигнал контроллеру.
• Электронный блок управления переключает клапан и поток горячего теплоносителя направляется во вторичный теплообменник, нагревая собой холодную водопроводную воду.
• После выхода из вторичного водонагревателя теплоноситель попадает в подающую магистраль отопления. После закрытия крана клапан переключает потоки обратно и прямое движение теплоносителя восстанавливается.

Другая схема работы котла с приготовлением ГВС представлена на рисунке.

Здесь отсутствует вторичный водонагреватель, вместо него функцию нагрева водопроводной воды выполняет главный теплообменник сложной конструкции. Для эффективной теплопередачи в нем сделаны трубки сложной формы, помещенные в протекающий теплоноситель. Внутри трубок проходит вода из магистрали, которая нагревается от теплоносителя, а его температура повышается за счет работы горелки.

Заключение

Изучив принцип работы двухконтурного котла, можно сделать вывод, что его приобретение имеет смысл для обслуживания не более чем 2 потребителей. Степень автоматизации установок зависит от конкретного производителя и стоимости изделия, но минимальный комплект автоматики безопасности должен присутствовать обязательно.

Двухконтурный газовый котел – принцип работы, устройство и схемы подключения

Как устроен котел, обслуживающий сразу два контура

Основное отличие двухконтурного котла от аналогичного с одним контуром заключается в возможности одновременно обеспечить помещение отоплением и горячей водой. Первичный теплообменник, благодаря своему расположению, нагревает теплоноситель, чтобы система отопления во всем помещении могла полноценно функционировать. Второстепенный отвечает за обеспечение помещения горячей водой в необходимом объеме.

Стабильность функционирования принципа работы двухконтурного котла может быть обеспечена только при полной исправности и слаженности работы каждого компонента.

Конструктивно любой двухконтурный котел включает такие элементы, как:

• теплообменники в количестве двух;
• камера сгорания, к которой блок горелки обязателен;
• средства защиты;
• система управления.

Чтобы понять, как именно устроен газовый котел двухконтурного типа и принцип его работы, следует более подробно рассмотреть каждый значимый компонент такой конструкции в отдельности.

Типовая схема двухконтурного газового котла отопления

Рассмотрим типовую схему котла на примере двухконтурного газового котла отопления Saunier Duval Themaclassic F 30 :

Котел Saunier Duval Themaclassic F 30 (схема )

1. Вентилятор. 2. Датчик тяги — маностат. 3. Первичный теплообменник. 4. Датчик температуры (аварийный). 5. Газовая камера сгорания. 6. Расширительный бачок. 7. Электрод контроля наличия пламени. 8. Горелка. 9. Электрод розжига. 10. Циркуляционный насос. 11. Датчик температуры охлаждающей жидкости. 12. Блок розжига. 13. Байпас. 14. Газовый блок. 15. Датчик давления воды в системе отопления. 16. Теплообменник ГВС. 17. Трехходовой клапан. 18. Датчик протока ГВС. 19. Фильтр ГВС. 20. Устройство для подпитки системы отопления. 21. Предохранительный клапан системы отопления. 22. Кран слива воды. 23. Отопительный фильтр.

А — Вход воды из системы отопления. Б — холодная вода. C — Выход воды в систему отопления. D — выход ГВС. Электронный газ.

Принцип работы двухконтурного газового котла отопления с двумя теплообменниками

При работе двухконтурного газового котла отопления в режиме «отопление» в нем происходят такие процессы.

• Газовая горелка нагревает первичный теплообменник,
• Теплообменник отдает тепловую энергию циркулирующему (за счет насоса) в нем теплоносителю
• Трехходовой клапан находится в положении, препятствующем попаданию теплоносителя во вторичный теплообменник.
• Весь теплоноситель «уходит» в систему отопления, отдает там энергию радиаторам и возвращается в котел по обратке.

Схемы работы котла в режиме отопления и ГВС
Работа двухконтурного газового котла в системе ГВС (горячее водоснабжение)

• Горелка газовая, нагревает первичный теплообменник,
• Теплообменник отдает тепловую энергию циркулирующему (за счет насоса) в нем теплоносителю
• Трехходовой кран находится в положении, исключающем попадание теплоносителя во внешний контур системы отопления.
• Теплоноситель циркулирует по вторичному теплообменнику, нагревая его.
• Холодная водопроводная вода, проходя через вторичный теплообменник, нагревается и «уходит» в магистраль горячего водоснабжения.

Преимущества отопительных котлов с раздельными теплообменниками:

• Первичный теплообменник менее подвержен коррозии и образованию на нем отложений (накипи), так как теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру и не меняет постоянно и существенно свой химический состав.
• Вторичный теплообменник более подвержен «атаки» «агрессивной» водопроводной воды. Соли, входящие в его состав, со временем забивают его, и теплообменник выходит из строя.

Важно! При выходе из строя вторичного теплообменника можно эксплуатировать котел в режиме отопления. Так что без горячей воды — но теплой.

• Вторичный теплообменник дешевле заменить, чем битермический.

Недостатки котлов отопления с разными теплообменниками: более высокая стоимость по сравнению с битермическими.

Принцип работы двухконтурного газового котла отопления с битермическим теплообменником

Схема двухконтурного котла с битермическим теплообменником
При работе котла в режиме горячего водоснабжения происходит нагрев газовой горелки теплоносителя во внешнем контуре. И уже от него нагревается проточная водопроводная вода, которая находится во внутренней трубе теплообменника.

Внимание! При подаче котлом ГВС циркуляция теплоносителя в системе отопления не происходит! Теплоноситель замкнут в контуре котла. Одновременной циркуляции жидкости в обоих контурах быть не должно!

Преимущества котлов с битермическими теплообменниками: более низкая стоимость по сравнению с котлами с раздельными теплообменниками.

Недостатки: повышенная тепловая «нагрузка» на теплообменник (нагрев теплоносителя и горячей воды).

Горелки газовые в составе двухконтурного котла

Горелка газового котла отвечает за получение необходимого количества тепла, которое может обеспечить правильную работу системы отопления в каждом помещении отапливаемого объекта. Также вода нагревается до необходимой температуры и подается уже горячей в должном объеме. Тепловая энергия может быть получена путем сжигания соответствующих объемов топлива. Для этого горелку помещают в камеру сгорания, куда кроме газа вдувают еще и воздух, помогающий поддерживать пламя.

В зависимости от выбранного режима горелки условно можно разделить на одноуровневые, многоуровневые и имитационные. В первом варианте оборудование работает только в двух режимах — «старт» и «стоп», отличается высокой экономичностью, недорогой и простой конструкцией. Двухъярусные горелки могут работать на полной или частичной мощности. Его преимущества можно в полной мере оценить, начиная с весны, когда нет необходимости в отоплении, а потому нет смысла эксплуатировать устройство в полную силу. Модулирующая горелка считается самой дорогой, с ее помощью можно регулировать и регулировать мощность котла. Последний экономичен и служит довольно долго.

Конструктивно горелки бывают открытыми и закрытыми. В первом случае воздух, без которого невозможно полное сгорание топлива, подается из помещения, где находится котел. Такая система оснащена дымоходом, с его помощью обеспечивается естественная тяга.

Атмосферные котлы отопления оснащены обычной металлической трубой, а модели с турбонаддувом – коаксиальным дымоходом. Их можно устанавливать вертикально, но чаще располагают под углом – такой вариант подключается к общей шахте, по которой полностью удаляются дым и продукты горения.

Особое внимание следует уделить турбированным моделям газовых котлов, в которых установлены камеры сгорания закрытого типа. Кислород в них поступает принудительно, в связи с чем они считаются более надежными и не представляют опасности в процессе работы, что делает их востребованными в жилых помещениях. Помимо дымохода им необходим специальный канал – именно по нему в камеру будет подаваться кислород.

Для турбокотлов коаксиальные трубы необходимы для отвода дыма и забора свежего воздуха с улицы. В некоторых моделях таких элементов два, дополнительно они снабжены патрубком для подачи воздуха.

Все вышеперечисленные модели обязательно оснащены вентиляторами, способствующими задымлению, а также автоматикой и многоуровневой системой защиты.

Подключение двухконтурного котла

Двухконтурный котел может быть выполнен в напольном или настенном исполнении. Установка настенного агрегата несколько проще: для него не нужно специально обустраивать место, и все подключения выполняются одинаково.

Перед установкой двухконтурного газового котла необходимо заказать разработку проекта и согласовать его с представителями надзорных служб. После утверждения проекта работы выполняются в следующей последовательности:

1. Размещение котла … Монтаж настенного двухконтурного прибора необходимо производить с использованием специальных креплений с учетом веса агрегата и материала стены. Во избежание несчастных случаев необходимо обеспечить максимально надежную фиксацию на стене. Монтаж напольного котла осуществляется на заранее подготовленное и усиленное основание;
2. Монтаж отопительного контура … Для подключения теплотрассы необходимо использовать соответствующие вводы и выводы котла.
   

   Рекомендуется установить фильтр на входе (обратке) котла для предотвращения попадания грязи.

3. Подключение газа … Подключение двухконтурного газового котла к электросети должен осуществлять специалист, имеющий необходимые допуски. Схема подключения включает в себя газовый вентиль, счетчик и термозапорный вентиль.
4. Установка вытяжной системы … Двухконтурный котел обычно имеет закрытую камеру сгорания, поэтому газы удаляются через коаксиальную трубу. Его надевают на розетку и выводят на улицу через отверстие в ближайшей стене. Схема установки такого дымохода и основные требования по его обслуживанию приведены в инструкции к котлу;
5. Электропроводка . .. Настоятельно рекомендуется подключать электрическую часть к розетке через стабилизатор напряжения;
6. Заполнение водой. В магистраль отопления двухконтурного котла заливается вода или специальный теплоноситель. Если используется вода, она должна быть тщательно очищена. Использование чрезмерно жесткой воды может привести к преждевременному выходу из строя гидравлической группы. К контуру ГВС необходимо подключить санитарную воду под давлением, создаваемым соответствующим оборудованием, например, гидроаккумулятором;
7. Первый пуск . Двухконтурный газовый агрегат является технически сложным устройством, поэтому правильно настроить его может только специально обученный инженер. Многие производители предоставляют гарантию на свою продукцию только в том случае, если установка и ввод в эксплуатацию были выполнены авторизованными установщиками.

Котел – важнейшая часть автономной системы отопления. Поэтому особое внимание следует уделить его установке. Правильное подключение двухконтурного газового котла – залог его надежной и безаварийной работы на протяжении всего срока службы.

Какие бывают теплообменники газовых котлов

Теплообменник в газовом котле отвечает за прием тепла, чтобы потом передать его воде. Если мы говорим о двухконтурном котле и его принципе работы, то здесь есть первичный и вторичный теплообменник. Первый расположен над горелкой и представлен трубкой с ребрами, изогнутой змейкой. Нагретая до необходимой температуры в теплообменнике вода подается в трехходовой кран, после чего поступает в систему отопления. Вторичный теплообменник представлен целой системой изогнутых волнами пластин, все они объединены в единый блок, на котором также расположены 4 отверстия. Через 2 из них осуществляется подача воды, еще 2 — отвечает за движение теплоносителя, который подается в контур отопления.

Система из двух теплообменников называется двойной. На рынке есть отопительные приборы, в которых используется битермический теплообменник. Характеризуется сложной конфигурацией. Для его изготовления используется медь, сам элемент представлен трубками, расположенными друг в друге: по внешней движется теплоноситель, внутренняя служит для движения воды, с помощью которой осуществляется подача горячей воды. обеспечено.

Газовые котлы, оснащенные такими теплообменниками, сложны в эксплуатации, последние трудно очищаются от накипи. Однако такие отопительные приборы пользуются спросом, так как имеют небольшие размеры и очень быстро нагревают воду.

Как работает котел в разных режимах

Устройство имеет важные особенности. Чтобы в них разобраться, принцип работы двухконтурного газового котла отопления следует рассмотреть в разных режимах отдельно.

Для отопления

Трехходовой клапан выводится в специальное положение. Это означает, что рабочее тело из первичного теплообменника поступает в контур отопления.

Режим следующий:

1. Температура охлаждающей жидкости контролируется датчиком. Когда он остынет на 1°, датчик посылает сигнал контроллеру — подача газа открывается и на основной горелке вспыхивает пламя.
2. После нагрева теплоносителя до температуры на 5°С выше установленного пользователем значения котел отключается.
3. После охлаждения шаги 1 и 2 повторяются.

При наличии выносного термостата котел также учитывает температуру воздуха в доме. Самые продвинутые модели оснащены погодозависимыми датчиками, определяющими температуру наружного воздуха. При его изменении нагреватель успевает своевременно скорректировать тепловую мощность.

При нагреве воды

Когда пользователь открывает кран, жидкость в линии ГВС начинает двигаться, и датчик протока подает сигнал на контроллер. Тот переключает трехходовой клапан, и вещество, циркулирующее в контуре отопления, направляется из первичного теплообменника во вторичный. Этот процесс показан на видео.

Котел, работающий в этом режиме, игнорирует систему отопления. Поэтому при большом расходе горячей воды в помещении будет холодно. В таком случае лучше приобрести отдельный одноконтурный котел и газовую колонку.

Количество приготовленной горячей воды в единицу времени зависит от мощности нагревателя. Этот параметр указывается в технических характеристиках (например, 11 л/мин). Необходимо уточнить, какая разница температур между входом и выходом имеется в виду (dt). У одних производителей она составляет 35°С, у других всего 25°С.

При мощности котла менее 20 кВт производительность по горячему водоснабжению низкая. В таких условиях удобнее модель со встроенным бойлером.

Его преимущества:

1. Нагрев жидкости осуществляется в периоды, когда система отопления не нуждается в тепле.
2. Даже при минимальной мощности производительности хватает на несколько точек парсинга.
3. Из крана сразу идет горячая вода.

Есть и недостатки:

• большие габариты;
• ограниченный по времени объем горячей воды (зависит от объема бойлера).

Также необходимо учитывать увеличение расхода газа, что связано с потерями тепла в накопительном баке.

Летнее время

При переходе в этот режим котел выполняет следующие действия:

1. Трехходовой кран переводится в положение «На вторичный теплообменник».
2. Основная горелка зажигается по команде датчика протока.
3. После нагрева теплоносителя до заданной температуры котел выключается, затем, при остывании вещества, снова включается.

Таким образом, в летнем режиме устройство работает только как водонагреватель.

Как осуществляется управление котлом

Чтобы обеспечить стабильную и безопасную работу такого отопительного оборудования, лучше выбрать автоматику. Он контролирует температуру воды в отдельных компонентах, поддерживает температуру теплоносителя на должном уровне и отвечает за грамотный принцип работы двухконтурного котла. При возникновении потенциально опасных ситуаций котел автоматически отключается – подобное проявление проявляется, если:

• снижение давления в газовой системе;
• максимальный нагрев теплоносителя;
• отсутствие тяги.

В тех газовых котлах, которые сегодня представлены на рынке, используется в основном «умное» управление, программное обеспечение которого позволяет выбрать один из доступных режимов работы.

Особенности работы котлов с двумя контурами

Те, кто думают, что оба контура в такой системе нагреваются сразу одновременно, ошибаются, на самом деле все работает совершенно по-другому. В штатном режиме такое оборудование работает на постоянной основе только для того, чтобы нагреть теплоноситель, циркулирующий в системе. Как часто он будет включаться и насколько интенсивным кажется пламя во время работы, зависит от датчика температуры, который следит за этими процессами. Вместе с горелкой запускается насос, но только в том случае, если циркуляция теплоносителя естественно не оказывает никакого влияния на работу системы отопления. После того, как температура последнего достигает нужного уровня, с датчика поступает сигнал о том, что активность горелки следует уменьшить. После этого котел работает только в пассивном режиме, пока показатель температуры не достигнет запрограммированного уровня. Далее датчик посылает сигнал автоматике, которая, в свою очередь, запускает клапан, отвечающий за подачу топлива.

Достаточно предварительно ознакомиться с некоторыми тонкостями функционирования газовых котлов, оборудованных двумя контурами, чтобы понять, какие преимущества можно получить от их эксплуатации. Более того, покупка таких систем отопления позволяет не приобретать дополнительное оборудование, которое может потребоваться в любом другом случае для обеспечения дома горячей водой. Даже при выходе из строя одного контура второй можно эксплуатировать дальше, замена одного контура все равно обойдется намного дешевле, чем ремонт всей отопительной установки.

Двухконтурный котел вполне можно эксплуатировать в летний период, когда нет необходимости в отоплении и необходимо обеспечить только нагрев воды, предназначенной для хозяйственных нужд. Таким образом можно реально сэкономить, так как покупка одновременно двух агрегатов, каждый из которых функционирует автономно, обойдется намного дороже.

Еще немного об особенностях работы

Трехходовой клапан служит для предотвращения попадания среды во второй контур. Таким образом удалось добиться подачи нагретой воды из котла в систему по одной линии (подача) и возврата по другой (обратка). Стоит обратить внимание на то, что двухконтурный настенный газовый котел устроен таким образом, что носитель движется по кругу, не образуя налета. Но это относится к первому теплообменнику. Во втором вода забирается из трубопровода. Как показывает практика, качество носителя зачастую оставляет желать лучшего. По этой простой причине имеет смысл установить перед носителями фильтры, которые будут удалять нерастворимые соединения. При обрыве контура ГВС котел может работать в режиме обогрева помещения. Таким образом, вы не будете сидеть зимой в холодной квартире или доме.

Устройство и принцип работы двухконтурного газового котла отопления

Все вопросы организации автономного теплоснабжения и подготовки горячей воды решаются приобретением одного котла, способного обслуживать обе системы. Не зная принципа работы двухконтурного газового котла отопления, было бы нелогично не только совершать покупку, но и эксплуатировать агрегат. Вы согласны?

Поговорим о работе отопителя, рассмотрим все его слабые и сильные стороны. Разобравшись в основах оборудования, вы легко сможете воспользоваться всеми его преимуществами. А при необходимости получится вовремя выявить неисправности, понять и устранить причины их возникновения. 9

Разновидности теплообменников газовых агрегатов Принцип работы и особенности

Схема работы двухконтурного котла

Виды исполнения газовых котлов на два контура

Достоинства и недостатки двухконтурных устройств

Выводы и полезное видео по теме

Устройство котла для обслуживания двух контуров

Двухконтурный газовый теплогенератор отличается от одноконтурного аналога тем, что вместо одного теплообменника у него два, их в технической терминологии называются первичными и вторичными.

Первый, т. е. первичный теплообменник, расположенный непосредственно в зоне горения факела. Его задачей является подогрев теплоносителя для функционирования тепловой сети. Вторичный теплообменник отвечает за работу ГВС.

Стабильная работа отопителя 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 горелочным блоком;
• Теплообменники;
• Устройства управления и защиты оборудования.

Чтобы разобраться в особенностях устройства газовых котлов двухконтурной разновидности, остановимся на каждом его конструктивном элементе.

Типы газовых горелок для двухконтурных котлов

Горелка газового котла отвечает за получение достаточного количества тепла, необходимого для функционирования контура отопления и горячего водоснабжения. Тепловая энергия получается при сжигании топлива. Горелка помещается в камеру сгорания, в которую помимо газа нагнетается воздух. Он нужен для процесса горения.

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

• Одноуровневая горелка . Агрегат с подобной горелкой может работать только в двух режимах – «Стоп» и «Пуск». Такие котлы, несмотря на низкий КПД и сокращенный срок службы, пользуются популярностью благодаря простоте конструкции и невысокой стоимости.
• Двухуровневая горелка . Обогреватель с такой горелкой может работать на полной и половинной мощности. Его преимущества заметны в теплое время года, когда нет необходимости эксплуатировать прибор на полную мощность, чтобы нагреть не слишком холодную воду.
• Модулирующая горелка . Умная котельная система с подобной горелкой позволяет настраивать и регулировать мощность. Такой котел отличается высоким сроком службы и КПД, но при этом он на порядок выше агрегатов с одноуровневыми и двухуровневыми горелками.

Горелки делятся на конструкции открытого и закрытого типа. Когда горелка открыта, воздух, необходимый для сжигания топлива, поступает непосредственно из помещения, в котором находится котел. Для отвода продуктов горения необходим дымоход, который должен обеспечивать достаточную естественную тягу.

Атмосферные отопительные агрегаты комплектуются, как правило, обычной металлической трубой, турбинные — коаксиальным дымоходом. В зависимости от технических условий помещения дымовой канал размещают вертикально или строят под углом. Угловые варианты выводятся через стену на улицу или подключаются к общественной шахте дымохода.

Горелка газовая – основной элемент двухконтурного газового котла, отвечает за сжигание топлива и выработку тепловой энергии в необходимом количестве

Турбинные котлы оснащены закрытыми камерами сгорания, в которые не может самопроизвольно поступать воздух. Они безопаснее и надежнее в эксплуатации, но дороже и сложнее в эксплуатации. Котлы с закрытыми горелками, помимо дымохода, нуждаются в канале, по которому в камеру подается необходимый для горения кислород.

Поэтому котлы турбинные оборудуют , так как помимо отвода дыма, они еще и засасывают свежий воздух с улицы. Бывает, что для нормальной работы два коаксиальных дымохода подключаются к закрытой камере сгорания. Кроме того, вся конструкция дополнена трубой подачи воздуха.

Все подобные модели котлов оснащены вентиляторами, обеспечивающими движение дыма, многоуровневыми системами защиты и автоматики. Для работы перечисленных устройств и систем необходимо электричество. Их минус – энергозависимость, что увеличивает эксплуатационные расходы.

Разновидности теплообменников газовых установок

Если топливо сжигается с помощью горелки для получения тепла, то теплообменник отдает это тепло для дальнейшей передачи воде. Как уже было сказано, в двухконтурной конструкции присутствуют первичный и вторичный теплообменники.

Первичный теплообменник расположен непосредственно над горелкой и представляет собой изогнутую в виде змейки ребристую трубу. Под действием пламени вода в теплообменнике нагревается и через трехходовой клапан движется дальше к разводке.

Вторичный теплообменник представляет собой систему гофрированных пластин, которые собраны в единый блок с двумя парами отверстий. Каждая пара отверстий имеет свои функции.

Вода поступает из трубы водопровода по одной из пар, а теплоноситель, поступающий в контур отопления, движется по второй. Подобная система пластинчатых и трубчатых теплообменников называется сдвоенной.

Первичный и вторичный теплообменники объединены в одну систему, правильная работа которой обеспечивается специальным трехходовым клапаном

Существуют отопительные приборы, в которых вместо сдвоенного используется битермический теплообменник сложной конфигурации система. Такой теплообменник изготавливается из меди, представляет собой пару трубок, расположенных одна в другой. По внешней трубе движется теплоноситель, а по внутренней – вода для обеспечения работы ГВС.

Битермический теплообменник теплоносителя и водонагревателя имеет сложную конфигурацию, когда труба одного контура помещена в трубу другого контура

Котлы с битермическим теплообменником более сложны в эксплуатации, так как оба теплообменника представлен единым блоком, что затрудняет его очистку от накипи. Но такие отопительные приборы пользуются спросом, так как отличаются небольшими габаритными размерами и высокой скоростью нагрева воды.

Блок автоматики или управления котлом

Автоматика котла отвечает за безопасную и стабильную работу. Он следит за температурой воды в узлах горячего водоснабжения, поддерживает температуру теплоносителя в магистралях теплоснабжения. не допускает работы отопителя при возникновении опасных ситуаций.

Агрегат прерывает работу или не включается в таких случаях:

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

Блок управления, управляющий работой устройств защиты и автоматики технологических процессов, представлен набором переключателей, микросхем или их комбинацией. Помимо обеспечения безопасности и контроля температуры, он следит за работой циркуляционного насоса и вентилятора.

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

Принцип работы и особенности

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

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

В штатном режиме котел постоянно работает только на нагрев теплоносителя, циркулирующего в системе. При этом частота переключений и интенсивность пламени контролируются датчиком температуры. При этом запускается горелка, если действие системы отопления не основано на естественной циркуляции теплоносителя.

Пространство внизу настенного котла предназначено для подачи газа, подключения холодной воды, а также кранов системы ГВС и отопительного контура

Фактически, при достижении температуры теплоносителя заданного значения, датчик посылает сигнал, указывающий на снижение активности горелки. Пока температура не упадет до заданного значения, котел будет находиться в пассивном режиме. Потом опять команда от датчика автоматике на срабатывание клапана подачи топлива.

Схема работы двухконтурного котла

Наличие системы горячего водоснабжения несколько усложняет схему работы двухконтурного газового котла. Нагреваясь от горелки, движущейся по теплообменнику, он нагревает пластинчатый теплообменник, по которому движется вода из водопровода.

Структурная схема двухконтурного газового котла как с битермическим, так и с двумя обычными теплообменниками. В первом варианте нет необходимости использовать два теплообменника

Одновременное использование двухконтурной модели в режиме отопления и ГВС невозможно. При срабатывании крана горячей воды, благодаря трехходовому термостатическому клапану, циркуляция теплоносителя по теплотрассе прекращается. Котел переходит в режим движения воды по контуру с пластинчатым теплообменником, который используется для нагрева воды для бытовых нужд.

При значительном расходе горячей воды на длительное время работа котла с упором на отопление может быть парализована. Есть два пути решения проблемы – предусмотреть установку более мощного отопительного прибора или включить его в обустройство.

При активном использовании системы ГВС возможна установка двухконтурного котла со встроенным бойлером. При этом несколько увеличивается расход топлива за счет того, что в паузе между циклами системы отопления энергия горелки используется для поддержания температуры воды в доп.

Определенный запас горячей воды во встроенном котле позволяет использовать систему ГВС без отключения отопительного контура. В результате обе системы работают попеременно, без перегрева жидкости и продления срока службы теплообменника.

Котел со встроенным типовым бойлером не только обеспечивает достаточный запасной объем горячей воды, но и позволяет избежать длительного отключения отопительного контура

Встроенный типовой бойлер позволяет получать горячую воду в нужную температуру в любое время, подача которой осуществляется в автоматическом режиме. В то время как проточной системе ГВС требуется несколько минут, чтобы нагреть воду до необходимой температуры.

Виды исполнения котлов газовых на два контура

Особенности газового оборудования во многом определяются вариантом исполнения нагревателя. Современные котлы выпускаются в двух форм-факторах – напольные и настенные.

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

Двухконтурный настенный газовый котел компактен и современен по конструкции, но эффективен только для отопления небольших площадей с умеренным расходом горячей воды

Выбор может быть оправдан, если отапливаемая площадь не превышает 200 кв.м. , а общая производительность системы горячего водоснабжения не более 14 л/мин.

Небольшие габариты настенного котла, хотя и кажутся достоинством, на самом деле скрывают массу минусов. Компактность достигается за счет использования более тонких трубок теплообменника. Помимо того, что у них меньший срок службы, существует вероятность их засорения.

В напольных установках применяются более массивные и надежные чугунные теплообменники. Это не только повышает степень надежности обогревателя, но и продлевает срок его службы.

Преимущества и недостатки двухконтурных устройств

Преимущества двухконтурного отопительного агрегата:

• Экономичный расход топлива. Направление для сравнения — использование двухконтурного котла или одноконтурного котла с косвенным нагревом.
• Компактный размер. Подавляющее большинство двухконтурных котлов представлено настенными отопительными приборами. Их легко разместить как в подсобных помещениях, так и на малогабаритной кухне.
• Универсальность. Нет необходимости покупать дополнительное оборудование и решать вопросы его совместимости с котлом.

В одном агрегате уже успешно объединены в единую автоматизированную систему проточный водонагреватель, отопительный прибор и циркуляционный насос.

Очевидно, что наряду с достоинствами есть и недостатки:

• Невозможность одновременного действия контура отопления и ГВС. В связи с этим значительное потребление горячей воды может вызвать снижение температуры в доме.
• Ограничение мощности настенных моделей. Компактные настенные котлы из-за минимальных размеров горелки не способны обеспечить требуемый температурный режим при максимальном напоре. Аналогичный недостаток наблюдается и при удаленном размещении точек водозабора.
• Чувствительность к качеству воды. Вторичный пластинчатый теплообменник требователен к качеству потребляемой воды. Наличие примесей становится причиной применения средств для снижения его жесткости, проведения очистки теплоносителя.

Еще одним критерием оценки двухконтурного котла является его стоимость. Цена двухконтурного нагревателя выше цены одноконтурного аналога.

Однако, если рассматривать наличие системы горячего водоснабжения и пути решения вопроса в случае установки одноконтурного котла, то при включении в монтажный контур бойлера косвенного нагрева цена двухконтурного -схема будет ниже.

Выводы и полезное видео по теме

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

Обвязка двухконтурного газового котла будет представлена ​​автором видео:

Подробная знакомство с особенностями и принципом действия двухконтурных газовых агрегатов позволяет определить преимущества их эксплуатации. Покупка таких нагревателей поможет сэкономить на покупке дополнительного оборудования, необходимого для организации системы горячего водоснабжения.

При выходе из строя одного из контуров возможна работа другого, а замена контура всегда будет дешевле, чем ремонт отдельной отопительной установки.