Как работает двухконтурный газовый котел. Принцип работы и особенности конструкции

Как работает двухконтурный газовый котел. Принцип работы и особенности конструкции

Двухконтурный газовый котел выполняет две функции: отапливает жилые помещения и обеспечивает дом горячей водой. Однако эти 2 функции работают не одновременно, а поочередно. Если вы включаете горячую воду в душе или на кухне, котел переключается на режим нагрева горячей санитарной воды, в остальное же время нагревается теплоноситель в системе отопления. Такие устройства намного сложнее по своей конструкции в сравнении с одноконтурным, т.к. обладают множеством модулей, отвечающих за переключение системы с отопительного контура на контур горячего водоснабжения.

Специфика конструкции двухконтурных агрегатов:

Наличие двух теплообменников. Первичный нагревает теплоноситель в контуре отопления, вторичный обеспечивает циркуляцию нагретой воды в системе ГВС.

Встречаются также и двухконтурные агрегаты с одним теплообменником комбинированного типа, так называемым битермическим («труба в трубе»). Принцип его работы заключается в следующем:

• В основной трубе теплообменника выполняется подогрев жидкости для контура отопления. Частично тепло от первичного теплообменника передается внутренней трубе.
• При включении контура ГВС агрегат работает на подогрев жидкости во второй трубе теплообменника.

Главным недостатком такого типа теплообменника является высокая вероятность появления накипи.

Трехходовой клапан. Именно это устройство разделяет поток теплоносителя на 2 контура, тем самым переводит с режима отопления в режим ГВС. Как только включается водопроводный кран, срабатывает трехходовой клапан, который прекращает циркуляцию теплоносителя в отопительном контуре и перенаправляет часть нагретой воды во вторичный теплообменник. Когда кран закрывается, контур ГВС переходит в режим ожидания.

Горелка в открытой или закрытой камере сгорания . Прибор обеспечивает получение достаточного объема тепловой энергии для отопления жилья и подогрева горячей санитарной воды. При первичном включении газовая горелка работает до тех пор, пока не будет установлена необходимая температура обогрева. Как правило, это достаточно длительный процесс. По достижении оптимальной температуры отопления подача газа прекращается. За дальнейший запуск горелки и частоту ее включения отвечает .

Автоматика газового оборудования. Автоматическое управление гарантирует безопасную и стабильную работу двухконтурного котла и его основных модулей, поддерживает температуру теплоносителя в двух контурах, а также выполняет энергосберегающую функцию.

Летний режим газового котла. Принцип работы двухконтурных газовых котлов отопления

Двухконтурный газовый котел используется при автономном теплоснабжении. Он удобен тем, что может обслужить сразу две инженерные сети – отопление и подачу горячей воды. При применении такого устройства отпадает необходимость в покупке водонагревателя. Нагреватель воды удобно применять летом, когда обогрев помещения не нужен. Это возможно благодаря летнему режиму, в котором все тепло тратится на воду. Перед тем как покупать котел, следует ознакомиться с его устройством, принципом действия и режимами работы.

Конструкция прибора

Двухконтурный котел — это устройство, которое отапливает помещение и греет воду. Чтобы понять, как работает отопительное устройство, следует разобраться с тем, из чего оно состоит. В конструкции котла есть компоненты, отвечающие за нагрев теплоносителя и выполняющие переключение на контур горячего водоснабжения. При обеспечении стабильной работы всех деталей будет осуществлена бесперебойная эксплуатация устройства.

В схеме прибора вне зависимости от его разновидности есть следующие детали:

• Горелка. Она устанавливается в камере сгорания. Является основной рабочей частью отопительной конструкции. Основная задача – нагрев теплоносителя и генерация тепла для работы водонагревательного контура. Чтобы поддерживались точная температура, оснащается системой электронной модуляции пламени.
• Камера сгорания. Бывает открытой и закрытой. Представляет собой корпус для горелки. В закрытой камере имеется вентилятор, который разгоняет воздух и удаляет продукты сгорания. При работе дает небольшой шум.
• Циркулярный насос. Обеспечивает циркуляцию носителя тепла по отопительной системе и контуру водонагревателя. Работает бесшумно.
• Трехходовой клапан. Отвечает за переключение отопительного контура на водоснабжение и наоборот. Напрямую зависит от водопроводного крана.
• Основной теплообменник. В этой части осуществляется нагрев теплоносителя. Устанавливается над горелкой в камере хранения.
• Вторичный теплообменник. Отвечает за подготовку горячей воды.
• Система автоматизации прибора. Датчики, установленные в нагревателе, контролируют параметры оборудования, отвечают за безопасность, активируют разные узлы, обнаруживают и исправляют ошибки и выполняют ряд других полезных функций.

Двухконтурный газовый котел, как пользоваться. Принцип работы двухконтурного газового котла

Газовый котел устроен таким образом, что может работать в двух режимах: отопления и горячего водоснабжения. При отоплении помещения в корпусе котла нагревается теплообменник с теплоносителем. Он может прогреваться до температуры в интервале от 35 до 80° в зависимости от того, какой результат вам нужен.

Для включения отопительного режима газовый котел оснащен термостатом, реагирующим на понижение температуры в помещении. При этом он передает сигнал системе, в результате чего запускается насос, создающий разрежение в трубопроводе обратной подачи теплоносителя. Вследствие этого нагретый теплоноситель попадает в отопительную систему. Если при этом давление в системе достигает 0,45 бар или поднимается выше этой отметки, контакты реле замыкаются и начинает работать горелка. Запуск этих процессов контролируется микропроцессором.

Схема устройства газового котла с вентилятором.

Первое время после запуска газовый котел работает на минимальной мощности, которая постепенно увеличивается до максимальной. Если в процессе увеличения мощности теплоноситель будет нагрет до необходимой температуры, то мощность далее не увеличивается и работа аппарата переходит в режим модуляции. Если сразу после запуска рабочая мощность прибора оказывается слишком высокой, то горелка отключается электроникой. Повторно разжигать ее можно не ранее, чем через 3 мин.

Горелка занимает нижнюю часть камеры сгорания, которая представляет собой металлическую емкость с хорошей теплоизоляцией. Над ней расположен теплообменник. Горелка начинает работать в тот момент, когда для продолжения корректной работы системы требуется подогреть воду, которая в этом случае используется в качестве теплоносителя. Одновременно с работой горелки начинается и работа циркуляционного насоса, который обеспечивает перемещение теплоносителя по трубопроводу системы отопления.

Когда будут достигнуты параметры работы котла, заданные по умолчанию, подача газа будет снижена, а котел перейдет в режим ожидания. Когда температура снова понизится, термодатчик подаст сигнал, который приведет к интенсивной подаче газа, благодаря чему горелка разгорится.

Вода из отопительного контура не попадает в контур горячего водоснабжения благодаря трехходовому клапану. Теплоноситель попадает в трубопровод отопительной системы по подающим трубам и возвращается по трубам обратной подачи. То есть в первом теплообменнике вода перемещается по замкнутому кругу. Благодаря этому на внутренней поверхности труб образуется минимальное количество налета. Во второй контур вода подается из водопровода, в ней, как правило, значительно больше примесей, что повышает вероятность выхода контура из строя. Если это произойдет, котел можно использовать как одноконтурный, то есть только для отопления.

Строение двухконтурного котла. Как устроен прибор, обслуживающий два контура

Данный генератор тепла, если сравнивать с одноконтурной версией, оборудован двумя теплообменниками. Согласно установленной технической терминологии, они называются первичным и вторичным. Один располагается в самой зоне горения огня. С его помощью осуществляется нагрев жидкости для системы. Второй отвечает за функционирование ГВС. И это только основа.

Агрегат состоит из многочисленных взаимосвязанных узлов, выполняющих разнообразные действия. Разбирать его досконально нет необходимости. Достаточно понимать, что лишь слаженное взаимодействие может гарантировать продолжительное и беспроблемное пользование, и знать о наиболее важных элементах.

Чтобы понять, что это такое двухконтурный газовый котел, следует в подробностях разобрать строение его основных составных частей.

Виды горелок

Эти приборы осуществляют подогрев воды и генерируют тепло для обогрева. При сжигании горючего вырабатывается энергия. Устройство находится в отделении, куда нагнетаются газ и воздух, обеспечивающие процесс горения.

Классификация по рабочим режимам:

• Одноуровневая. Агрегаты, оснащенные такими приспособлениями, способны работать только в двух положениях: «пуск» и «стоп». Они не отличаются экономичностью и быстро выходят из строя, но пользуются популярностью за счет простоты конструкции и невысокой стоимости.
• Двухуровневая. Генераторы, оборудованные элементами такого типа, могут функционировать как на полной, так и на половинной мощности. Эта особенность выступает ощутимым преимуществом, так как отпадает надобность использовать прибор во всю силу в летний период.
• Модулируемая. Умная система котлов позволяет настраивать и регулировать интенсивность. Для этих агрегатов характерна экономичность и весьма продолжительный срок действия.

Горелки бывают открытыми или закрытыми. В первом варианте кислород поступает из помещения, в котором установлен отопительный аппарат. Чтобы исключить попадание отходов горения в жилую зону, задействуется дымоход, обеспечивающий вытяжку.

Атмосферные генераторы тепла оборудованы металлическим патрубком. Дымовой канал обычно монтируется в вертикальном положении или под наклоном.

Турбированные вариации оснащаются закрытыми камерами. Они считаются очень надежными, но отличаются сложностью в функционале и стоят недешево. Помимо дымоотвода, необходим канал, по которому кислород поступает в камеру. Поэтому агрегаты данного типа оборудуют коаксиальными трубами, так как, им нужно не только выводить дым, но и затягивать воздух.

Во всех моделях присутствуют вентиляторы, защитные системы и автоматика. Для функционирования перечисленных генераторов требуется электричество. Энергозависимость, из-за которой существенно возрастают эксплуатационные расходы, выступает их основным недостатком.

Виды теплообменников

Эти устройства получают тепло и передают его носителю. Первичный расположен над горелкой, имеет форму оребренной изогнутой змеевидной трубки. Под воздействием огня температура жидкости повышается и начинает перемещения к разводке отопления.

Вторичный состоит из пластин и двух пар патрубков. По одной из них протекает вода, другая предназначена для движения теплоносителя по отопительному контуру. Такая система называется сдвоенной.

Кроме этого, существуют генераторы с битермическим механизмом теплообмена, производимые из меди. Это пара труб, располагающихся одна над другой. По наружной перенаправляется носитель, по внутренней – раствор для ГВС. Такие агрегаты сложны в эксплуатации, из-за конфигурации непросто производить их очистку от загрязнений. Соответственно, нужно знать, как правильно пользоваться двухконтурным котлом. Но благодаря мобильности и высокой скорости нагрева, они имеют неплохой спрос.

Автоматика и управляющий блок

Автоматически действующий механизм обеспечивает стабильное и безопасное функционирование. Контролирует температуру воды в системе водоснабжения теплообменника. В аварийных ситуациях препятствует активности отопительного прибора.

Он перестает включаться, если:

• понизилось давление газа;
• внезапно отсутствует тяга;
• произошло перегревание.

ЭБУ координирует устройства защиты и автоматизации процесса. Состоит из нескольких переключателей, микросхем и их комбинаций.

Интеллектуальное управление — отличительная черта современных генераторов с различными эксплуатационными характеристиками.

Напольный двухконтурный газовый котел: принцип работы. Устройство и принцип действия с точки зрения горелок

Горелки в котлах отвечают за мощность. У котлов они монтируются в камерах. Здесь происходит сжигание топлива, которое сопровождается выделением тепла. Продукты окисления выводятся наружу с помощью тяги через дымоход. Над горелкой располагается теплообменник, который представляет собой емкость с теплоносителем. Когда продукты горения оказываются наверху, они устремляются в дымоход и нагревают стенки емкости, что способствует увеличению температуры теплоносителя. При этом вода попадает в наружный контур через специальные патрубки.

Напольный двухконтурный газовый котел отопления может иметь теплообменник одного из двух видов. Наиболее распространены сегодня пластинчатые и битермические конструкции. Первые состоят из медных трубок и пластин, которые в процессе производства обрабатываются антикоррозионным составом. С помощью одной трубы обеспечивается отопление, тогда как другая отвечает за горячее водоснабжение. Тепло отдается окружающей среде с помощью пластин.

Рассматривая более подробно битермический теплообменник, вы сможете понять, что он обладает другой конструкцией. Она предусматривает наличие двух трубок, которые отличаются разным диаметром и помещаются одна в другую. Меньшая используется для воды на горячее водоснабжение, тогда как внутри трубы большего диаметра находится вода для отопления. Такое устройство не столь надежно, а качество воды не очень высоко. Это обусловлено тем, что на стенках трубок со временем образуется осадок, забивающий межосевое пространство. Устройство от этого перестает эффективно работать.

Сколько теплообменников в двухконтурном котле. Подключение двухконтурного котла

Двухконтурный котел может быть выполнен в напольном или настенном варианте. Монтаж настенного агрегата несколько проще: для него не нужно специально обустраивать место, а все подключения выполняются аналогично.

Перед тем как производить монтаж двухконтурного газового котла, необходимо заказать разработку проекта и согласовать его с представителями надзорных служб. После утверждения проекта работы выполняются в такой последовательности:

1. Размещение котла
   . Установка настенного двухконтурного устройства должна выполняться при помощи специальных крепежных приспособлений, учитывая вес агрегата и материал стены. Во избежание аварий необходимо обеспечить максимально надежную фиксацию на стене. Монтаж напольного котла производится на предварительно подготовленное и укрепленное основание;
2. Монтаж контура отопления
   . Для подключения отопительной магистрали необходимо использовать соответствующие входы и выходы котла.
3. Соединение с системой газоснабжения
   . Подключение двухконтурного газового котла к магистрали должен выполнять специалист с необходимыми допусками. Схема соединения включает газовый вентиль, счетчик и термозапорный клапан.
4. Монтаж системы вывода отработанных газов
   . Двухконтурный котел обычно имеет закрытую камеру сгорания, поэтому отвод газов производится через коаксиальную трубу. Она одевается на выходной патрубок и выводится на улицу через отверстие в ближайшей стене. Схема установки такого дымохода и основные требования к его обслуживанию приводятся в инструкции на котел;
5. Электрическая разводка
   . Крайне желательно подключить электрическую часть к розетке через стабилизатор напряжения;
6. Заполнение водой.
   В магистраль отопления двухконтурного котла заливается вода или специальный теплоноситель. Если используется вода, необходимо обеспечить ее тщательную очистку. Применение излишне жесткой воды может привести к преждевременному выходу из строя гидравлической группы. К контуру ГВС нужно подключить сантехническую воду под давлением, создаваемым соответствующим оборудованием, например, гидроаккумулятором;
7. Первый запуск
   . Двухконтурный газовый агрегат – технически сложное устройство, поэтому правильно настроить его может только специально обученный инженер. Многие производители предоставляют гарантию на свои изделия только если монтаж и пусконаладочные работы осуществлялись авторизованными установщиками.