Как работает газовый котел отопления: одноконтурный и двухконтурный?
Что такое газовый отопительный котел? Говоря простыми словами, газовый котел — это устройство, которое в результате сгорания газа обеспечивает нагрев воды в отопительных радиаторах и для сантехнических нужд.
Как работает газовый котел
Несмотря на то, что газовых котлов существует несчетное количество, с разной конструкцией и функционалом, но принцип работы у всех котлов один и тот же. В каждом котле есть 2 основных узла, это газовая горелка и теплообменник.
Газ, через газовую автоматику поступает сначала на горелку, где поджигается электрической искрой, дальше пламя от горелки греет непосредственно теплообменник по которому протекает вода из системы отопления или ГВС (горячего водоснабжения). Именно эти элементы за частую и определяют, к какому типу относится газовый котел.
Если горелка, как правило выполнена из нержавеющей стали, то материал теплообменника в зависимости от типа котла может быть разным.
Теплообменник может быть медный, может быть из нержавейки или просто из углеродистой стали, как например у всех котлов отечественного производства.
По принципу дымоудаления, различают дымоходные котлы и турбированные.
У дымоходных, воздух для горения поступает на горелку из помещения, в котором этот котел установлен, а продукты сгорания улетают под естественной тягой в вертикальный дымоход.
Турбированные котлы имеют закрытую камеру сгорания, а основную функцию подачи воздуха и отвода продуктов сгорания выполняет специальный вентилятор — турбина. Турбина засасывает воздух для горения из улицы и одновременно принудительно выбрасывает на улицу угарный газ.
Несколько принципиальных схем газовых котлов
- Так устроен типичный дымоходный котел настенного исполнение
- Так выглядит турбированный котел
- А так выглядит типичный котел Украинского производства.
Как работают одноконтурный и двухконтурный газовые котлы
Одноконтурные в основном предназначены только для нагрева воды в системе отопления, их устанавливают в том случае, когда горячая вода просто не нужна или уже имеется другой источник нагрева ГВС, такой, как электрический бойлер или газовая колонка.
Во многих случаях, для получения горячей воды, к одноконтурному котлу подключают бойлер косвенного нагрева.
Двухконтурные котлы обеспечивают нагрев воды и в системе отопления и в системе ГВС. Конструкция двухконтурных котлов немного сложнее по сравнению с одноконтурными, это обусловлено наличием дополнительных узлов и механизмов, которые отвечают за бесперебойную и комфортную подачу горячей воды на потребителя.
Двухконтурные котлы в свою очередь тоже разделяются на несколько типов в зависимости от принципа приготовления горячей воды:
- с битермическим теплообменником
На этой картинке хорошо представлено как устроен битермический теплообменник. По внутренней трубке протекает проточная вода для системы ГВС, а по внешней для системы отопления.
- с раздельными теплообменниками
В котлах с раздельными теплообменниками есть основной и вторичный (пластинчатый). Основной, как правило изготовлен из меди, а вторичный из нержавеющей стали.
- со встроенным бойлером
Котлы данного типа имеют в своей конструкции бойлер косвенного нагрева на 45-60 л, в котором всегда поддерживается установленное значение температуры.
Очень интересная особенность всех 2-х контурных котлов состоит в том, что все они работают по приоритету на горячую воду, т. е. если кто то открыл кран горячей воды, то котел автоматически перестает греть воду в радиатора, а работает только на ГВС и до тех пор, пока есть запрос на горячую воду.
Есть еще один отдельный тип двухконтурных котлов — это котлы Украинского производства, у них второй контур выполнен в виде медного змеевика, который обмотан вокруг основного теплообменника. Важно знать, что такой способ приготовления ГВС не имеет автоматического регулирования и горячую воду получить с него можно в основном только в отопительный период. Данную особенность всегда нужно учитывать если Вы собираетесь купить 2-х контурный котел именно отечественного производства.
Режимы работы котлов — как правильно должен работать газовый котел
24 Марта 2022
Просмотров: 3246871608
Время чтения: 7 минут
Содержание
Как правильно должен работать газовый котел отопления
Организация оптимальной работы узлов отопления
Методы настройки при помощи дополнительного оборудования
Как ещё улучшить КПД
Коротко о главном
Газовые котлы отопления – наиболее востребованная продукция на рынке отопительного оборудования.
Такая ситуация обусловлена следующими преимуществами: низкая стоимость природного газа, использующегося в качестве топлива, простота в эксплуатации, полностью автономная работа и отсутствие необходимости постоянного контроля, а также длительный срок эксплуатации. Но перед началом отопительного сезона у многих владельцев возникает все же вопрос о том, как выбрать и настроить оптимальный режим работы газового котла, чтобы обогрев помещений производился максимально качественно, а затраты при этом были минимальны.
Установленный газовый котел
Как правильно должен работать газовый котел отопления
Чтобы понять, как должен работать газовый котел, необходимо изначально проанализировать его технические особенности. Современные модели, устанавливаемые в частных домах, как правило, предназначены не только для обогрева помещений, но и для нагрева воды. Такое оборудование приобрело популярность не так давно, так как ещё несколько лет назад в домах использовались одноконтурные котлы, работающие только на обогрев.
Почему речь зашла именно о технической составляющей? Связано это с тем, что принцип работы одно- и двухконтурных котлов несколько отличается. Для одноконтурных моделей устанавливается определенный режим работы, который владелец считает оптимальным. Котел подогревает теплоноситель до определенной температуры и поддерживает ее.
Котельная
В двухконтурных котлах рабочий процесс представлен намного сложнее. Приоритетной операцией считается не обогрев строения, а нагрев горячей воды. Связано это с тем, что горячая вода необходима ежедневно, а отапливать помещения требуется только в холодное время года. В связи с этим подобрать оптимальный и экономичный режим работы газового котла в такой ситуации несколько проблематично.
Организация оптимальной работы узлов отопления
Чтобы правильно организовать процесс отопления, изначально, ещё на этапе строительства объекта и монтажа системы отопления, необходимо произвести расчеты требуемой мощности котла отопления для строящегося объекта.
Если этого не сделать, можно приобрести котел, характеристик которого может оказаться недостаточно.
Мощность отопительного котла должна соответствовать квадратуре помещения
Чтобы прогреть помещение до нормальной температуры, придется использовать котел на максимальной мощности, что будет свидетельствовать о нерациональности использования данной модели. В результате оптимально организовать работу будет сложно.
Если же мощность котла отопления полностью соответствует параметрам отапливаемого помещения, то эксплуатация такого оборудования не будет вызывать проблем в дальнейшем. Обычно, как показывает практика, для обогрева 1 кв. м. требуется 0,1 кВт мощности.
Разобравшись с необходимой мощностью, можно приступить к закупке оборудования. Специалисты рекомендуют больше обращать внимание на модели зарубежных производителей, которые по качеству значительно опережают отечественные аналоги, а также оснащаются широким рядом функциональных настроек (термодатчики, термостаты и автонастройка), позволяющим подобрать правильный режим работы котла.
Предпочтение отдавайте тем моделям, у которых больше функциональных настроек
Методы настройки при помощи дополнительного оборудования
Главная настройка любого котла – температурный режим теплоносителя. Он выставляется пользователем в программируемый блок отопительного оборудования. Котел, находясь в рабочем состоянии, подогревает тепловой носитель до необходимой отметки, после чего оборудование отключается на некоторый период времени. Однако лучший режим работы газового котла – когда пользователю не нужно вмешиваться в рабочий процесс.
Современные котлы имеют возможности для подключения дополнительного оборудования: датчиков и термостатов. Подключив датчики уровня температуры на улице и в помещении, можно наблюдать динамику тепловых потерь, а также автоматически регулировать период отключения отопительного устройства. В зависимости от погодных условий блок управления самостоятельно будет подбирать режим работы котла.
Настройка газового котла и дополнительного оборудования
Кроме того, правильная работа газового котла в режиме отопления предполагает одинаковый температурный режим во всех помещениях, часть из которых может располагаться в северной части здания, которая считается более холодной, а часть – в теплых. Чтобы помещения прогревались равномерно, рекомендуется использовать термостаты. Благодаря дополнительному оборудованию устройство будет считывать температуру за окном, в доме и конкретных помещениях, своевременно реагируя на колебания погодных условий.
Описанные и представленные выше методики показывают, как можно корректно настроить режим работы напольного газового котла. Аналогичным образом дела обстоят и с настенными моделями. Все это сделано для того, чтобы сократить расход потребляемого природного газа до 20% при сохранении КПД (коэффициента полезного действия).
Как ещё улучшить КПД
Для правильной и корректной работы любого оборудования важно его своевременное техническое обслуживание.
Газовые котлы отопления не являются исключением.
Своевременное техническое обслуживание – залог правильной и корректной работы
На уменьшение КПД могут оказывать влияние два фактора:
- Физический недожог, который возникает из-за наличия лишнего воздуха в отопительном узле при сжигании газа. В результате газ сгорает не до конца и выводится в дымоотвод, а энергия, которая могла быть получена при сгорании, попросту улетучивается. Соответственно, чем больше воздуха в системе, тем меньше коэффициент полезного действия.
- Химический недожог. Здесь во внимание принимают количество выделяемой при сжигании окиси CO2, которая также может стать причиной тепловых потерь.
Теперь необходимо поговорить об этом более детально и рассмотреть способы решения представленных проблем.
Лишний воздух может возникать из-за сильной тяги в дымоходе. Чтобы обеспечить нормальную и равномерную тягу, оптимальное сгорание топлива, а также корректный отвод продуктов горения, можно прибегнуть к использованию специальных дефлекторов для дымоходов.
Второй момент – продукты горения и окись СО2. В процессе эксплуатации отопительного оборудования на стенках дымохода, а также в рабочей камере могут скапливаться продукты горения. Из-за этого КПД котла отопления также снижается. Именно поэтому важно перед началом каждого отопительного сезона устранять сажу с дымохода, а также привлекать мастера для устранения копоти в отсеке горения.
Как должен работать газовый котел по времени, зависит от выбранных в нем настроек. Но ещё одна важная деталь, на которую мало кто обращает внимание, – накипь в трубопроводах. Она также может отнимать часть тепла, которое могло быть потрачено на прогрев помещений или нагрев воды. Чтобы увеличить КПД, рекомендуется не реже чем в 5 лет производить чистку от накипи и прочих отложений с водного контура системы. Такие мероприятия не только увеличат КПД котла, но улучшат работы системы в целом, а также продлят срок действия оборудования.
Коротко о главном
Внимательное прочтение инструкции и корректно выстроенные настройки приведут к понимаю того, как правильно должен работать газовый котел и сколько должен работать котел в режиме отопления. Еще в момент выбора котла нужно обращать внимание на его мощность, чтобы он качественно осуществлял свою работу. Режим функционирования оборудования во многом зависит от выставленной температуры и показателя КПД, который можно повысить, если учесть факторы, снижающее его.
Какой режим работы котла выбираете вы? Следите ли вы за уровнем КПД котла и своевременно устраняете факторы, которые его понижают?
Автор
Руслан Темченко Специальность: Инженер
Все статьи
Поделиться
Поделиться
Как работает котельная?
Котлы работают за счет нагрева воды внутри сосуда с использованием газа, нефти или угля.
Эта нагретая вода, которая либо превращается в пар, либо хранится в жидкой форме, в зависимости от типа вашего котла, затем направляется через систему радиаторов, размещенных по всему дому, для обеспечения отопления помещений.
- ЭТАП 1: Вода нагревается, а затем циркулирует по трубопроводам и контурам радиаторов. Различные котлы предназначены для работы с определенными видами топлива для выполнения этого процесса, наиболее распространенными из которых являются газ и нефть.
- ШАГ 2: Котел выпускает горячую воду или пар, в зависимости от типа системы, через водопроводные трубы, соединяющиеся с радиаторами, расположенными по всему дому.
- ЭТАП 3: Горячая вода или пар проходят через толстые металлические стенки труб радиатора, распределяя тепло по помещению, в котором расположен радиатор.
- ЭТАП 4: После охлаждения вода или пар, которые после охлаждения снова превратились в воду, направляются по системе водопровода котла в первоначальный нагревательный сосуд. запустите этот процесс снова, чтобы обеспечить непрерывное отопление здания.
- ШАГ 5: Система снова запускает процесс для непрерывного обогрева дома или офиса.
Паровые котлы функционируют путем создания реакции горения путем электрического воспламенения между воздухом и топливом. Это заставляет трубы внутри котла, погруженные в воду, нагреваться. Тепло поднимает температуру воды примерно до 212 ° F, самой высокой температуры, при которой вода все еще может существовать в жидкой форме при этом давлении. Это приводит к тому, что вода, в которую погружены трубки, превращается в пар.
Пар проходит от котла по трубам к радиаторам по всему зданию, обеспечивая отопление помещений. После того, как пар в трубах и радиаторах остынет, он становится жидкой водой и течет по трубам обратно в камеру нагрева котловой воды и повторяет цикл.
Водогрейный котел использует жидкое или газовое топливо, в зависимости от типа системы, для производства тепловой энергии. Эта энергия нагревает воду в котле до температуры, достаточной для питания радиаторов отопления вашего дома.
Как работает газовый котел? Газовые котлы работают, выпуская топливо через газовый клапан в герметичную камеру сгорания в котле через маленькие форсунки. При электрическом воспламенении газ сжигается для создания тепла. Это тепло поглощается подсоединенной трубой, по которой течет холодная вода. Вода нагревается примерно до 180 ° F и подается к радиаторам через ваш дом, чтобы поддерживать желаемый климат в помещении с подогревом.
Котлы, работающие на жидком топливе, работают аналогично котлам, работающим на газе. Они согревают дом, нагревая воду и передавая ее по системе труб и радиаторов, которые распределяют тепло по всему дому. Существенная разница между ними заключается в том, что эти системы сжигают нефть вместо газа для обеспечения отопления.
Процесс, которому следует масляная горелка, начинается, когда охлажденная вода возвращается от нагрева радиаторов в вашем доме. Эта охлажденная вода в котле снижает температуру воды в котле до тех пор, пока не сработает датчик температуры, который инициирует электрический заряд, который включает масляную горелку. После срабатывания система использует высокое давление для распыления мелких капель масла в топку. Эти крошечные капли масла легко испаряются и легко воспламеняются. Искра воспламеняется от высоковольтной системы зажигания, в результате чего распыляемые капли масла воспламеняются, что позволяет масляному котлу достаточно подготовить воду, которая будет использоваться для обогрева вашего дома.
Как работают комбинированные, тепловые и системные котлы
Если ваш котел не сломается, скорее всего, вы не задумывались о том, как работает ваша система отопления. Может быть полезно получить некоторые знания об этом, так как это может помочь вам определить что-нибудь необычное.
Как работают газовые котельные?
Ваш котел является сердцем вашей системы центрального отопления. Он направляет горячую воду к вашим радиаторам и кранам, чтобы обеспечить вас отоплением и горячей водой.
Газовые котлы могут быть подключены к газовой магистрали и получать непрерывную подачу топлива, или они могут иметь баллоны со сжиженным нефтяным газом (СНГ), которые необходимо периодически заправлять. Во время работы клапан, подключенный к вашему котлу, открывается, и газ поступает в герметичную камеру сгорания, затем зажигается электрическая система зажигания или постоянный пилот, чтобы сжечь это топливо.
Горячие форсунки, соединенные с теплообменником внутри котла, передают тепло воде, протекающей через теплообменник.
Затем электрический насос подает горячую воду к радиаторам и кранам.
Все новые котлы конденсационные. Они построены с расположением теплообменника, который отводит как можно больше тепла от дымовых газов. Конденсационные котлы рециркулируют скрытую теплоту водяного пара, образующегося в качестве побочного продукта процесса нагрева. Затем это тепло используется для нагрева воды, которая возвращается из вашей системы центрального отопления. Таким образом, эти системы помогают сократить потери энергии, поскольку требуется меньше тепловой энергии. По закону все современные котлы должны быть конденсационными.
Как работают разные типы котлов?
Хотя основной процесс сжигания топлива и подачи воды к радиаторам и кранам одинаков для большинства котлов, каждый тип котла работает по-разному.
Ниже мы описываем, как работает каждый тип котла для отопления и горячего водоснабжения:
Комбинированные котлы
Комбинированные котлы обеспечивают как отопление, так и горячую воду в вашем доме без каких-либо дополнительных баков или баллонов.
У них есть два независимых теплообменника — один, который подключается к вашим радиаторам, а другой, который подключается к вашему горячему водоснабжению.
Поскольку не требуются водяные баки или цилиндры, комбинированные бойлеры постоянно находятся в режиме ожидания, чтобы обеспечить горячую воду по требованию. Как только поступает запрос на горячую воду или отопление, эти котлы сжигают топливо, которое затем заставляет теплообменник нагревать воду.
Системы комбинированных котлов оснащены регулирующими клапанами, которые работают в разных направлениях в зависимости от того, требуется ли горячая вода или отопление, поэтому они не могут обеспечить и то, и другое одновременно.
Отопительные/традиционные котлы
Котлы, работающие только на тепло, являются традиционной формой отопления дома. Они работают с дополнительным баком для холодной воды и баком для горячей воды для хранения воды.
Эти системы также оснащены питательным и расширительным баком, который подает холодную воду для регулирования уровня воды.
Этот резервуар помогает справиться с расширением, которое происходит при нагревании воды, а также заменяет любую воду, которая теряется из-за испарения или утечки.
Бак для холодной воды заполнен водой из сети. Как только котел запустится, он направит горячую воду либо в водонагреватель, либо в радиаторы. Пока в цилиндре достаточно горячей воды, вы должны иметь доступ к воде из нескольких кранов одновременно.
Эти обычные бойлеры также могут быть оснащены резервным погружным нагревателем, чтобы обеспечить вам доступ к горячей воде в случае поломки котла.
Системные котлы
Системные котлы обеспечивают отопление и горячее водоснабжение с помощью дополнительного водонагревателя. Большинство их основных нагревательных компонентов уже встроены, поэтому им не требуются резервуары для хранения. Они работают по тому же принципу, что и тепловые котлы, но требуют меньше дополнительных компонентов.
Системные котлы представляют собой герметичные системы под давлением.