08.03.2021

Котел как работает – Как работает газовый котел: устройство, схема, режимы

Содержание

Котлы отопления — принцип работы и классификация

Котлы отопления — принцип работы и классификация

Котлы отопления

Содержание

  1. Принцип работы котла.
  2. Классификация газового устройства:
  3. По месту установки.
  4. Материал теплообменника.
  5. По типу горелки.
  6. По количеству контуров.
  7. Способ отведения продуктов сгорания.
  8. Энергозависимость котла.

При строительства частного дома возникает вопрос: «А как обогревать дом и нагревать горячую воду?».

Для отопления коттеджа используют различные котлы отопление, работающие как правило на природном газе. Возможно использование и другого топлива, но газ на сегодняшний день самый дешёвый вид топлива.

Также большую популярность набирают многоэтажные жилые дома с индивидуальным отоплением.

Принцип работы котла

Нагрев здания происходит за счет нагрева теплоносителя в теплообменнике котла, потом вода перетекает по трубам в радиаторы. Передав тепло воздуху, вода (или антифриз) возвращается обратно в теплообменник котла и заного подогревается до указанной температуры. Нагревание теплоносителя осуществляется пламенем в результате сгорания топлива.

Теплоноситель(вода или антифриз) может двигаться по трубам самостоятельно (естественным путем) из-за разности давления между холодной и горячей жидкостями или механическим (принудительным) методом с применением циркуляционного насоса.

Газовые котлы бывают одноконтурными и двухконтурными.

В рамках данной статьи поговорим о Одноконтурных котлах отопления.

Классификация газового устройства

Котлы подразделяют по следующим признакам:

  1. место установки — напольные и настенныее
  2. тип горелки — атмосферная или наддув (турбинного типа)
  3. материал теплообменника — чугунные, стальные и др.
  4. способ движения теплоносителя — естественное или принудительное
  5. способ отведения продуктов сгорания — естественная тяга или принудительная
  6. тип камеры сгорания — открытая или закрытая
  7. наличие или отсутствие автоматических датчиков контроля и безопасности

По месту установки

Котлы отопления могут быть настенными и напольными.

Напольные котлы отопления — это более мощные устройства, чем настенные, способные обогревать большие площади. В отличие от настенных, они требуют специального помещения котельной с оборудованным дымоходом, вентиляцией и отдельным входом.

Настенный котёл отопленияНапольный котёл отопления

Дымоход выводится через перекрытие на кровлю здания, его высота должна быть выше уровня конька на 0,5м. В напольных котлах применяются чугунные теплообменники, что значительно увеличивает срок службы этого котла.

Материал теплообменника

Теплообменники котлов изготавливаются из разных материалов — сталь, чугун или медь. Эти материалов имеют свои достоинства и недостатки.

Стальной теплообменник

Стальной теплообменник

Сталь сильнее подвергается коррозии. Толщина стенок теплообменника из стали, невелика, поэтому они быстрее выходят из строя в результате прогорания.

Срок эксплуатации котла со стальным теплообменником составляет не более 20 лет, в то время как чугунный функционирует более 50 лет.

Чугунный теплообменник

Чугунный теплообменник

В теплообменнике из чугуна некоторые детали взаимозаменяемы, что служит большим преимуществом при ремонте по отношению к стальному.

Чугун устойчив к коррозии.

В современных газовых котлах используется новая модификация — серый чугун, имеющий лучшие качествами по стойкости к коррозии.

Но несмотря на множество плюсов чугунных котлов, у них есть и минусы:

  1. Большой вес, что усложняет монтаж.
  2. Хрупкость — При монтаже или транспортировки от сильного удара могут появиться микротрещины, которые в дальнейшем снизят срок его службы или приведут к аварии.
  3. Нельзя допускать резкого перепада температуры теплоносителя в чугунных теплообменниках, поскольку это приводит к растрескиванию материала.
  4. Необходимо следить за жёсткостью воды. От этого образуется накипь на внутренних стенках теплообменника, приводящая к растрескиванию чугуна.
  5. Преимущество, которое является и недостатком — чугунный одноконтурный газовый котел отопления имеет большую тепловую инерционность.
  6. При отключении отопления дольше будет сохраняться тепло, потому что вода в чугунном теплообменнике будет остывает медленнее. Это немного замедляет регулирование теплового режима в помещении, когда автоматика выключает котел при достижении определенной температуры, но теплоноситель продолжает оставаться горячим еще некоторое время.

Другие материалы теплообменника

Теплообменники изготавливают также из нержавеющей стали. Коррозия будет поражать стенки теплообменника очень медленно. Но толщина стенок теплообменника небольшая, поэтому будет легко прогорать.

Срок службы такого устройства значительно меньше стальных и чугунных теплообменников.

В современных газовых устройствах теплообменники изготавливают из стали с различными добавками. Это увеличивает их стойкость и к коррозии, и к температуре.

Сейчас появились конденсационные котлы, в которых конденсат, образованный при сгорании газа, преобразуется в тепловую энергию, что оказывает положительное действие на длительность эксплуатации котла и увеличивает его КПД.

По типу горелки

Горелки котла условно подразделяют на два вида — атмосферную и наддувную горелку, иногда называемую турбинированной, навесной, или вентиляторной.

Атмосферная горелка — самая простая по конструкции и обслуживанию. Такая горелка поставляется в комплекте с котлом, и её стоимость уже включена в цену газового оборудования. Атмосферная горелка использует воздух, которое находящийся в помещении.

Недостатки: при снижении или повышении давления в газопроводах увеличивается или уменьшается высота пламени, что может привести к прогоранию теплообменника или самой горелки.

Атмосферная горека

Можно отрегулировать ее под определенное давление. Но для этого потребуется вызывать специалиста, что не всегда удобно. Ведь давление в газопроводах может меняться время от времени.

В тех регионах, где давление газа в магистральном газопроводе не всегда стабильное, лучше воспользоваться котлами с наддувными горелками.

Наддувные устройства не входят в комплектацию газового оборудования и покупаются отдельно. При их применении котел может работать на различных видах топлива:

газообразном — природном газе;

сжиженном — баллонном;

жидком — мазут, солярка;

твердом — дрова, уголь, пеллеты;

Данный тип горелок работает с помощью встроенного вентилятора, поэтому присутствует некоторый шум. Преимущество заключается в том, что они справляются с перепадами давления в газопроводе. Все виды горелок могут иметь функцию модуляции пламени и быть одно- или двухступенчатыми. Модуляция пламени — горелка автоматически регулирует мощность горения газа в зависимости от температуры теплоносителя в теплообменнике.

В одноступенчатой горелке пламя автоматически не регулируется — пламя либо горит, либо не горит. Двухступенчатая горелка может регулировать мощность пламени в автоматическом режиме, что сокращает расход газа и повышает КПД котла. При этом увеличивается время между включением и отключением горелки, что положительным образом влияет на длительность её эксплуатации.

По количеству контуров

Котлы могут быть одноконтурными и двухконтурными.

Особенность конструкции котла с одним контуром предусматривает одну горелку и работу только на подогрев воды для системы отопления. Одноконтурные агрегаты могут быть на твердом топливе, газу, электричестве и на жидком топливе.

Схема работы двухконтурного котла

Двухконтурный газовый котел устроен так, что может работать в двух режимах: отопления и горячего водоснабжения. При отоплении нагревается теплообменник с теплоносителем. Он может прогреваться до температуры в интервале от 35 до 80° в зависимости от настроек.

У каждого производителя своя конструкция внутренней начинки описываемого оборудования. Но есть у них одинаковое решение — внутри корпуса помещаются два контура. Первый отвечает за отопление и работает по замкнутой схеме. Вода в нем циркулирует по кругу, обходя все точки обогрева, установленные в помещениях дома. Теплоноситель, который движется по замкнутой схеме, во второй контур не попадает. За это отвечает отдельный клапан.

Когда в смесителях в кухне и ванной комнате открывается кран с водой, клапан перекрывает доступ теплоносителя в систему отопления, нагревает холодную воду и подаёт горячую воду в контур ГВС. Когда краны на кухне или в ванной закрываются, происходит обратное действие.

Практически все газовые котлы имеют одинаковые технические узлы, а модели от разных производителей отличаются лишь несколькими деталями.

Способ отведения продуктов сгорания

Котлы делятся на устройства с естественной или принудительной тягой. Во-первых обязателен монтаж дымоходной трубы. Во-вторых отведение продуктов сгорания происходит принудительным способом — благодаря встроенному в дымоходную трубу вентилятору.

Газовые котлы, работающие на естественной тяге, называют еще устройствами с открытой камерой сгорания. Необходимый для горения газа кислород забирается из помещения — в этом их недостаток. Необходим доступ наружного воздуха в помещение с котлом. Из-за чего получается небольшой сковзняк. Недостаток кислорода отрицательно влияет на здоровье.

Некоторые котлы оборудованы коаксиальным дымоходм. Их называют газовыми котлами с закрытой камерой сгорания.

Продукты сгорания отводятся через коаксиальный дымоход, называемое «труба в трубе». Это две трубы разных диаметров, вставленных одна в другую. Через трубу меньшего диаметра удаляются продукты сгорания газа. А в пространство между труб поступает свежий воздух с улицы, который нагревается внутренней трубой. В итоге увеличивается КПД котла.

Преимущества такого дымохода очевидны:

  1. Кислород забирается с улицы.
  2. Небольшой размер дымохода, так как коаксиальный дымоход можно устраивать в наружной стене, расположенной рядом с газовым оборудованием.
  3. Такой дымоход может устанавлен в любом месте помещения и быть горизонтальным, наклонным или вертикальным, что позволяет .
  4. Котлы с коаксиальным дымоходом более экономичными, хотя их стоимость выше.

Коаксиальный дымоход

Энергозависимость котла

Большинство современных котлов имеют в комплектации различные датчики для безопасности работ: термостаты, поддерживающие нужную температуру в помещении и регулирующие подачу топлива в котел, циркуляционные насосы и вентиляторы. Все они работают при условии постоянного подключения к электрической сетия.

Важно! Если в вашем районе поставки электричества нестабильны, то лучше присмотреться к энергонезависимым напольным агрегатам или дополнительно установить источник бесперебойного питания.

Обычно используют Источники Бесперебойного Питания (ИБП), также в качестве резервного источника электроэнергии можно использовать другие устройства, например, дизельные или бензиновые генераторы. Однако их применение в загородном доме нецелесообразно. Но иногда необходимо.

rudic.ru

особенности, устройство и отзывы :: SYL.ru

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

Принцип работы газового котла

Базовые элементы конструкции

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

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

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

Принцип работы газового котла отопления: схема нагрева

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

Принцип работы газовых котлов отопления

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

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

Отвод продуктов сгорания

С устройством и принципом работы газовых котлов примерно стало все понятно, но необходимо понимать, как работают другие важные узлы отопительного агрегата. Немаловажную роль играет система удаления продуктов сгорания. Она может быть открытого или закрытого типа. В первом случае отработанные газы выходят через дымовую трубу системы вентиляции. Что касается подачи воздуха, то она осуществляется из помещения, где установлен прибор без каких-либо дополнительных приспособлений. Турбинные горелки относятся к конструкциям закрытого типа. Они обеспечивают принудительный забор воздуха и отвод газов посредством специальных трубопроводов.

Функционирование системы автоматики

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

Принцип работы двухконтурных газовых котлов

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

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

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

Принцип работы двухконтурных газовых котлов

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

Устройство и принцип работы газовых котлов

Нагрев воды в контуре ГВС происходит косвенным образом. Чтобы получить горячую воду, необходимо на протяжении всего времени поддерживать определенную температуру в основном контуре для отопления. При нагреве воды будет работать и отопительная система. Такой вариант неприемлем летом, поэтому на обратном трубопроводе устанавливается кран, способный прерывать циркуляцию теплоносителя. В этом случае нагревать будет только вода.

Как функционируют конденсационные устройства?

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

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

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

Принцип работы настенных газовых котлов

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

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

Как работают настенные приборы?

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

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

Принцип работы автоматики газовых котлов

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

Правила эксплуатации

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

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

Отзывы об устройствах в заключение

Понимая принцип работы газового котла, можно сделать осознанный выбор в пользу той или иной модели. Однако самое главное заключается в определении мощности, которая необходима для нормального отопления жилого дома. Она рассчитывается с учетом общего объема помещений и уровня теплоизоляции ограждающих конструкций. Показатели мощности газового оборудования указываются в техническом паспорте.

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

www.syl.ru

Принцип работы газового котла отопления: принципиальная схема работы и внутреннее устройство, способы установки и монтажа, как работает газовый котел?

Газовые котлы являются востребованным видом теплогенераторов, так как газ на данный момент является одним из наиболее дешёвых энергоносителей. Около половины всех используемых агрегатов составляют именно они, устройства, получающие теплоэнергию при сгорании газообразного топлива. Эта тепловая энергия расходуется на отопление помещений и снабжение горячей водой хозяйственного и иного назначения.

Принципиальная схема работы газового агрегата

В централизованной системе газоснабжения в качестве энергоносителя используется природный газ, основным компонентом которого является метан. Вторым вариантом газообразного топлива является сжиженная пропан-бутановая смесь.

Тезисно принцип работы газового котла отопления можно описать следующим образом:

  • В подсоединённом к газоснабжению агрегате включают пьезо- или электрический розжиг.
  • Искра зажигает постоянно горящую горелку. При не горящей запальной горелке подача газа невозможна, поскольку этому препятствует автоматика.
  • От запальника зажигается основная горелка. Горелки могут иметь различное конструктивное исполнение.
  • Происходит нагрев теплообменника, а, следовательно, теплоносителя. Нагрев длится до тех пор, пока температура не достигнет величины, заданной термостатом. После этого автоматика отключает горелку.
  • При падении температуры до определённого значения термодатчик посылает сигнал клапану, подача газа возобновляется и горелка зажигается снова.

Чтобы полностью понять, как работает газовый котёл, необходимо ознакомиться с основными вариантами конструкции этих отопительных агрегатов.

Количество контуров теплообмена

Одним из классификационных признаков, определяющим функциональные возможности котельного оборудования, является количество контуров.

  • Одноконтурные модели предназначены только для отопления, поэтому для получения горячей воды хозяйственного или иного назначения требуются дополнительные нагревательные устройства.

Внимание! Такие системы могут создаваться двумя способами: экономичным и оптимальным. Экономичный вариант заключается в установке проточного водонагревателя, оптимальный – в использовании бойлера косвенного нагрева.

  • Принцип работы газового котла с двумя контурами состоит в параллельном нагреве теплоносителя и воды в контуре горячего водоснабжения.

Совет! Такое устройство рекомендуется для стеснённых помещений, но при этом следует помнить, что приоритетным контуром в таком агрегате является снабжение горячей водой. Поэтому при большом потреблении горячей воды рекомендуется устанавливать одноконтурный газовый котёл со встроенным бойлером.

Способы установки отопительных газовых агрегатов

По типу установки установки разделяют на два вида:

  • Настенные котлы – компактны, благодаря этому могут вписываться в любой интерьер, просты в монтаже, удобны в доступе, имеют надёжную систему безопасности. Но котлы этой конструкции отличаются невысокой мощностью и применяются для отопления помещений малой площади. В случае двухконтурного исполнения эти агрегаты могут также снабжать горячей водой небольшую семью.
  • Монтируемые на полу — они имеют значительные габариты, большую мощность и высокий КПД. Как правило, изготавливаются из стали или чугуна.

Различие отопительных устройств по типу удаления продуктов сгорания

Удаление продуктов сгорания может осуществляться двумя способами:

  • В моделях с естественной тягой дымовые газы удаляются с помощью тяги, создаваемой в дымоходе. Такие агрегаты требуют устройства традиционного дымохода.
  • Для помещений, не оборудованных стационарным дымоходом, идеально подходят модели с принудительной тягой. Выведение продуктов сгорания происходит через коаксиальный дымоход, для установки которого достаточно проделать отверстие в стене. Коаксиальные дымоходы иначе называют конструкцией «труба в трубе». Внутренняя труба служит для выведения наружу продуктов сгорания, а по внутренней трубе поступает воздух.

Определение! Котлы с принудительной тягой не сжигают кислород в помещении и не нуждаются в притоке воздуха снаружи.

Различие газовых агрегатов по виду горелок

При изготовлении газовых отопительных агрегатов используют два вида горелок:

  • Атмосферные горелки имеют простую конструкцию, стоят недорого, малошумны при работе. Мощность отопительных установок с атмосферными горелками лежит в пределах 10-80 кВт.
  • Наддувные горелки, которые иначе называют вентиляторными или навесными, имеют более высокий КПД. Мощность агрегатов с вентиляторными горелками может достигать величины, равной нескольким тысячам киловатт.

Внимание! В отличие от атмосферных горелок, входящих в базовую комплектацию котла, надувные горелки продаются отдельно и имеют довольно высокую стоимость.

Классификация по количеству уровней мощности

  • Газовое отопительное оборудование может изготавливаться одноступенчатым, то есть работать на постоянном уровне мощности.
  • Вторым вариантом являются двухступенчатые отопительные установки. Поскольку полная мощность агрегата необходима не весь отопительный период, то такая конструкция является более экономичной и позволяет продлить эксплуатационный срок оборудования.
  • Наиболее прогрессивными являются котлы с возможностью модуляции мощности.

Существуют и иные признаки, по которым различаются газовые агрегаты и от которых может зависеть принцип и эффективность их работы:

  • материал, из которого изготовлен корпус – сталь, чугун;
  • материал теплообменника  – сталь, чугун, медь;
  • тип розжига – электрический или пьезорозжиг.

Организация автономной отопительной системы позволяет избежать многих неприятностей, связанных с нерегулярностью функционирования централизованного отопления. И от правильного выбора теплогенератора зависит создание комфортного климата в помещении при минимальных энергетических затратах.

kotel-otoplenija.ru

Как работает газовый котел отопления и на чем можно экономить с этим прибором?

Для всех, кто решил обзавестись газовым котлом для своего жилища – частного дома, коттеджа, или занимается вопросами отопительной системы производственного помещения, будет нелишней информация о том, каков же принцип работы газового котла отопления и какими бывают отопительные приборы.

Зная устройство газовых котлов отопления, можно сделать правильный выбор техники и в последующем быть теоретически подкованным при ее эксплуатации, знать, как можно добиться большей экономии при использовании отопителей, а также разбираться в возможных причинах неисправностей уже имеющегося котла, а не относиться к нему как к загадочному «черному ящику». Как говорится, осведомлен – вооружен.

Основные узлы газового котла

Котлы являются только частью общей системы отопления помещения и в свою очередь имеют разные конструкции, но есть ключевые составляющие, присутствующие в каждом из них. К основным составляющим газового котла относятся: система подачи газа, горелка, теплообменник. Как же они взаимодействуют между собой и собственно сам газовый котел отопления как работает, и что именно должно происходить внутри котла, чтобы в доме стало тепло?

Тепло образуется в результате горения газа. Система подачи газа отвечает за равномерное его поступление к горелке, которая должна быть в этот момент включена. Тепло, получаемое при сгорании, передается в теплообменник, который и отвечает за передачу тепла в отопительную систему. Роль теплообменника, как понятно из названия, в обмене теплом между двумя веществами. Это может быть нагревание либо охлаждение. Теплообменники устроены по-разному, но основная их суть в том, чтобы полученная температура одной жидкости внутри теплообменника передалась другой жидкости, которая далее будет распространять эту температуру по трубам всей отопительной системы.

Регулирование подачи газа в котел и циркуляции воды в системе

Если газовую горелку прикрутить – газ будет поступать в меньшем объеме, пламя станет меньше и получаемая температура будет ниже. В современных котлах этот процесс происходит автоматически: температура контролируется и переключается в необходимый режим самостоятельно.

Если же горелка потухнет, поступающий газ не сможет сгорать и представит опасность для помещения и его жильцов. Существуют автомеханизмы, которые умеют регулировать этот процесс и определять, готова ли система к подаче газа. Если нет – газ просто не поступает. Для более быстрого обогрева помещения за счет циркуляции воды в системе отопления, котлы снабжаются насосами.

Таким образом, зависимо от типа, класса и модели котла, в нем могут быть установлены:

  • насос;
  • система управления;
  • предохранительная система;
  • системы защиты и диагностики.

Большинство современных моделей оснащены автоматической подачей газа, защитой от аварийной ситуации и регулировкой температуры: они самостоятельно осуществляют контроль за работой насоса, текущим состоянием теплового уровня и без ручного вмешательства обеспечивают переключение режимов и состояний. Человеку, купившему котел, не приходится вмешиваться в его самостоятельную работу, если конечно устройство исправно. А для случаев выхода их строя того или иного узла или механизма, предусмотрено техническое обслуживание газовых котлов.

Как регулируется работа внутри котла

Если котел включен и находится в рабочем состоянии, встроенные в систему управления датчики проверяют температуру отопительной системы и передают результаты терморегулятору. Терморегулятор – это устройство, отвечающее за автоматическое регулирование отопительного прибора в части поддержки заданной потребителем температуры. Датчики являются составляющей частью терморегулятора.

Если температура по результатам замера оказалась ниже нормы, автоматическая система переводит отопительный прибор в режим нагрева, вода нагревается в теплообменнике и, с помощью насоса, если он есть, подается в трубы, распространяя тепло по всему помещению.

Система отопления замкнута, то есть по трубам постоянно циркулирует вода, которая является теплоносителем, не меняя своего объема.

Если объем нарушается, вся система может работать некорректно. Обычно так или иначе это замечается, например, если шумит газовый котел, это может быть свидетельством недостатка воды в отопительной системе, что в свою очередь приводит к перегреву котла. В таких случаях проверяют регулировку термостата (прибор, отвечающий за поддержку постоянной температуры), если она в норме, проверяют уровень воды и доливают ее при необходимости, обеспечивая систему необходимым объемом для нормального функционирования.

Одноконтурные и двухконтурные котлы

Несмотря на то, что отопительный котел – сложное устройство, основная его схема понятна каждому желающему разобраться. К примеру, ответ на вопрос что такое двухконтурный газовый котел довольно прост. Котел предназначен для отопления жилища, обеспечивая контур (система труб по всему помещению) теплом. Если к котлу присоединена еще и система обогрева воды, которая осуществляется примерно по такому же принципу, то котел обслуживает два контура и снабжен двумя теплообменниками. В зависимости от этого котлы делят на одно- и двухконтурные.

Таким образом котлы газовые для отопления и горячего водоснабжения – это двухконтурные котлы. Если контур один (только отопление), то прогреваются только отопительные трубы, если два (отопление и водонагрев), то система попеременно отправляет нагретую воду то в систему труб, предназначенных для отопления, то в трубы для водоснабжения.

Приборы терморегулирования

Для автоматической регулировки работы котла используется множество встроенных приборов.

За регулирование температуры отвечает термостат или программатор.

В более простых моделях котлов температура регулируется термоэлементом – специальным устройством, представляющим из себя металлическую конструкцию, способную менять размеры (уменьшаться либо увеличиваться) под воздействием температуры. При нагреве/охлаждении термоэлемент меняет размер, воздействуя на приспособленный возле него рычажок, закрывающий или приоткрывающий заслонку тяги. От силы тяги в свою очередь зависит объем поступающего воздуха в камеру сгорания, контролируя процесс горения.

В продвинутых моделях устанавливаются контроллеры, регулирующие поток воздуха с помощью встроенного вентилятора. Таким образом, термостат может быть довольно простым или сложным, и даже программируемым, устройством. Программируемые термостаты – программаторы – могут контролировать выполнение заданных настроек на целую неделю с учетом требуемой температуры вплоть до минуты.

Грамотное использование настроек термостата позволяет добиться экономии на потреблении энергии в 20-30%, что позволит значительно снизить расходы на отопление. Пересмотрев необходимость в приобретении данного устройства, купить программатор для газового котла, можно даже уже имея котел.

Программаторы – это устройства, которые обеспечивают автоматическое управление температурой. Эти устройства могут сэкономить энергопотребление, обеспечить требуемый климат-контроль в помещении и продлить срок службы отопительной техники. Регулировать можно температуру воды в отопительной системе и температуру воздуха в помещении. Стандартная регулировка температуры воды предусматривает ручное или автоматическое включение/выключение нагревательного механизма зависимо от требуемой температуры воды в радиаторе.

Если за окном становится прохладнее или теплее, требуется другая температура воды в трубах и приходится проводить новые и новые настройки. Такие системы могут быть оснащены электронным табло и автоматической регулировкой. Но принцип их работы заключается в постоянном приведении системы в такой режим, при котором будет достигнута нужная температура воды путем пуска/выключения котла раз в несколько минут. При таком режиме постоянной готовности к включению горелки, насос работает постоянно. Это изнашивает оборудование.

Более оправданный вариант – это программатор, управляющий температурой воздуха в помещении, а не воды в трубах, когда задается нужная комфортная температура и происходит управление котлом, так же включая и выключая его, при этом запуская и отключая насос только при срабатывании датчика изменения температуры воздуха. Воздух остывает и нагревается медленнее, поэтому запуски происходят реже, что минимизирует затраты на электроэнергию и снижает износ оборудования. Те, кто желает получить более существенную экономию и комфортную температуру, покупают комнатный программатор для газового котла, они широко представлены на рынке.

На чем можно экономить при использовании газового котла

Экономия и ее разумный просчет особенно актуальный вопрос, если речь идет об отоплении и выборе котла. В разрезе экономии, на газовые котлы напольные отзывы специалистов сходятся – напольные являются менее ресурсорасходными.

Грамотный монтаж

Эксперты также сходятся во мнении, что эффективная, надежная и экономная работа котла возможна только при правильной организации не только монтажа самого котла, но и всей отопительной системы. Кроме того, важно учесть все меры, предупреждающие выход оборудования из строя, поскольку ремонт, сервисное обслуживание газовых котлов – это тоже значительные материальные расходы, которые в свою очередь тоже можно сократить, своевременно обращаясь в сервисный центр газовых котлов, а также оформив договор на обслуживание газового котла.

Чистка котла своими руками

Самостоятельная мойка теплообменников тоже может сократить расходы, если выбрать соответствующий вид устройства, позволяющий самому проделывать такую процедуру. Важным, в том числе и с точки зрения экономии, является обязательное заземление газового котла в частном доме. Ознакомиться с основными видами газовых котлов для отопления частного дома можно здесь. Даже если котел уже давно в эксплуатации, но это требование не выполнено, им не следует пренебрегать: стоит узнать, как заземлить газовый котел в частном доме и провести данную процедуру.

Выбор газового котла

Средством экономии является и сам выбор котла. Дешевый, подороже, с автоматикой или без, на чем можно выиграть в самом начале и в последующей эксплуатации – все это важно учесть и просчитать. Ярким примером неоднозначности расчета экономии на отоплении может стать приобретение котла типа АГВ (аппарат газовый водонагревательный), под которым подразумевается самый дешевый вид котла старого, советского, образца с примитивной автоматикой. Стандартно газовый котел АГВ имеет очень низкую цену, но и низкий КПД, зато не нуждаются в электричестве. Только точный просчет поможет определить степень экономии при использовании данного прибора. Про отечественные газовые котлы можно прочитать в нашей статье «Газовые котлы российского производства: разновидности и свойства».

Важно также определиться с потенциальными проблемами тех или иных котлов при выборе оптимальной модели. Например, газовый котел МОРА неисправности будет терпеть постоянно вплоть до выхода из строя в условиях нестабильности электрического напряжения, при малейших ошибках настройки и недостатке воды в системе.

А на газовый котел Мастер Газ Сеул отзывы на первый взгляд, противоречивые, однако они дают информацию об уязвимых местах данной модели – накапливание отходов горения в котле, что приводит к шумной работе вентилятора, течи и нестабильной температуре воды при подаче, при этом со своей основной функцией, обогревом, данная модель справляется исправно.

Вероятно, у каждой бюджетной модели, есть такого рода особенности, которые при определенных условиях могут не проявляться, оправдывая таким образом экономию на покупке, а при знаниях устройства котла, а также сильных и слабых сторон каждой модели, можно не оставаться безучастным и не пускать ситуацию на самотек, а управлять уровнем комфорта и размером затрат при эксплуатации отопительной техники.

spetsotoplenie.ru

Устройство и принцип работы газовых настенных котлов

Содержание:

Устройство и принцип работы настенного газового котла

Разновидности газовых котлов

Выбор котла

Условия установки настенных газовых котлов

Преимущества и недостатки газовых котлов

Производители газовых котлов

Применение настенных газовых котлов является наиболее распространённым способом организации отопления и горячего водоснабжения как частного дома, так и квартиры. Использование в качестве топлива относительно дешёвого газа обеспечивает им высокую популярность на протяжении многих десятилетий. Эксплуатация таких котлов более комфортна и автоматизирована, по сравнению с твердотопливными или котлами на жидком топливе и существенно экономичнее использования электрических котлов. Максимальная мощность настенного котла может составлять до 42 кВт, чего вполне достаточно для отопления дома площадью около 400-450 м². Котлы большей мощности выпускаются только в напольном исполнении.

Устройство и принцип работы настенного газового котла

В настоящее время настенный газовый котёл представляет собой компактный отопительный прибор, в корпусе которого, помимо собственно нагревательных элементов, находится всё необходимое оборудование для его эффективной работы. Настенный газовый котёл состоит из таких основных элементов:
1. Газ в камеру сгорания подаётся при помощи газовой горелки. Посредством форсунок обеспечивается равномерное распределение газа в камере для прогрева теплоносителя. В современных котлах применяются модулируемые горелки способные регулировать пламя и точно поддерживать заданную температуру.
2. Теплообменник может быть выполнен из меди или нержавеющей стали. Медные теплообменники обладают лучшей теплопроводностью и имеют более высокий КПД, стальные же более прочны и устойчивы к коррозии. Конденсационные котлы могут иметь как один, так и два теплообменника.
3. В зависимости от мощности котла проток воды обеспечивают один или два циркуляционных насоса.
4. Расширительный бак компенсирует избыток воды в результате нагрева.
5. Автоматика газовых котлов представляет собой систему устройств, направленную на поддержание стабильной температуры в системе отопления и помещении. Автоматика подразделяется на энергозависимую (электронные датчики, программаторы, комнатные термостаты, электромагнитные клапаны) и энергонезависимую, реагирующую на изменения показателей давления теплоносителя в результате перегрева или охлаждения.
6. Вентилятор (для турбированных котлов).
7. Термометр, манометр, воздухоотводчик, газовый клапан и другие — измерительные и регулирующие приборы необходимые для корректной работы котла.
8. Системы безопасности. Встроенная система защиты останавливает работу котла при отсутствии электроэнергии и перекрывает электромагнитный клапан подачи газа. После возобновления подачи электричества котёл перезапускается вручную.

В большинстве моделей также предусмотрена система защиты от замерзания. При работе котла в энергосберегающем режиме в течение продолжительного времени, температура теплоносителя контролируется посредством датчиков. В случае понижении температуры до 4-6° С происходит кратковременное включение котла и прогрев теплоносителя, после чего котёл опять переходит в «спящий» режим.

Система самодиагностики позволяет определить до 90% неисправностей котла. Информация о характере поломки выводится на электронное табло в виде кода.

Основные принципы работы являются общими для различных модификаций газовых настенных котлов. Контроллер управления фиксирует температуру теплоносителя и окружающей среды при помощи датчиков и определяет потребность в тепле. Исходя из потребности, осуществляется подача газа к горелке и производится электрический или пьезоэлектрический розжиг. Подогретая до заданной температуры вода подаётся с помощью циркуляционного насоса из теплообменника в систему отопления. После достижения максимальной температуры, заданной термостатом, происходит автоматическое отключение горелки.


Разновидности газовых котлов

Все настенные газовые котлы условно можно разделить на несколько основных категорий:
— в зависимости от применяемого способа сгорания топлива котлы бывают с открытой и закрытой камерой сгорания;
— по классу экономичности и наиболее полному использованию выделяемого тепла на классические и конденсационные;
— по функциональному предназначению на одноконтурные (обеспечивающие только систему отопления) и двухконтурные (питающие как систему отопления, так и горячего водоснабжения).

Котлы с открытой камерой сгорания. Другое название котлов с открытой камерой сгорания: котлы с естественной тягой. Для обеспечения процесса горения газа подача нужного количества воздуха осуществляется естественным образом, из помещения, в котором размещается котёл, а отвод отработанных газов и других продуктов горения наружу производится через дымоходное отверстие котла. Вследствие этого, при установке котла с естественной тягой в жилом помещении в обязательном порядке должна присутствовать высокопроизводительная приточная вентиляционная система. В противном случае может ощущаться недостаток кислорода, духота, а в случае дефектов или нарушении герметичности дымохода возможно отравление угарным газом. Для такого котла крайне желательно выделить отдельное помещение – топочную, оборудованную дымоходом и системой вентиляции в соответствии с нормами техники безопасности. Главной причиной популярности котлов с естественной тягой является их привлекательная цена и способность некоторых моделей работать независимо от наличия электроэнергии.

Котлы с закрытой камерой сгорания. Турбированные газовые котлы с закрытой камерой сгорания осуществляют забор необходимого для процесса горения воздуха с улицы, что позволяет монтировать их, в том числе и в жилых помещениях, придерживаясь определённых норм и правил безопасности. Как подача воздуха, так и отвод отработанных газов производится посредством коаксиального дымохода. Конструкция коаксиального дымохода представляет собой трубу меньшего диаметра, размещённую в трубе большего диаметра. С помощью трубы меньшего диаметра производится отвод продуктов сгорания, а в обратном направлении, через простенок между трубами, снаружи поступает воздух, необходимый для поддержания процесса горения. Вывод и подача воздуха осуществляется при помощи мощного вентилятора. Таким образом, работа котла не оказывает влияния на атмосферу внутри помещения, что даёт возможность снизить требования к условиям установки. Кроме того, за счёт теплообмена воздух поступает в камеру сгорания уже нагретый, что способствует более полному сгоранию газа и, соответственно, обеспечивает более высокую производительность работы котла. С точки зрения комфортной эксплуатации и безопасности для здоровья человека такая система намного предпочтительнее. К недостаткам котлов с закрытой камерой сгорания можно отнести их сравнительно высокую стоимость, необходимость подключения электричества для работы вентилятора и более шумную работу.

Традиционные и конденсационные котлы. Принцип действия конденсационных котлов основан на использовании тепла вторичных газов, образующихся в процессе сгорания. Отработанные газы включают углекислый и угарный газ, оксид азота и серы, а также до 20% разогретого водяного пара. В традиционных котлах все продукты сгорания выбрасываются в атмосферу. Конструкция конденсационного котла включает специальный дополнительный теплообменник (изготавливается из нержавеющей стали, силумина и других материалов не подверженных коррозии), предназначенный для конденсации водных паров. В зависимости от режима работы котла происходит выделение определённого количества дополнительной тепловой энергии. Чем ближе температура отработанных газов к «точке росы» (температуре образования конденсата), тем выше будет КПД работы котла. Такие котлы отличаются не только высокой экономичностью, но и способствуют сокращению выброса вредных веществ в атмосферу. Продукты сгорания концентрируются в образовавшейся жидкости, которая отводится в канализационную систему.

Одноконтурные котлы. Одноконтурный котёл предназначен исключительно для обеспечения отопления, для организации горячего водоснабжения дополнительно требуется установка газовой колонки или электрического бойлера.

Двухконтурные котлы. Такие котлы обеспечивают как потребность в обогреве, так и в горячем водоснабжении. В котёл встроен отдельный контур для нагрева горячей воды, однако технологически одновременный нагрев воды для потребностей отопления и горячего водоснабжения не предусмотрен. Приоритет отдаётся подготовке горячей воды, поэтому при включении горячей воды работа отопления временно прекращается. Учитывая, что для ощутимого снижения температуры в помещении потребуется несколько часов непрерывной работы котла только на подготовку горячей воды (чего на практике практически не случается), такой котёл является вполне эффективным.


Выбор котла

Основными характеристиками, которыми следует руководствоваться при выборе котла, является его мощность и объём горячей воды, который он способен подготовить за единицу времени. Точный теплотехнический расчёт необходимой мощности котла с учётом всех факторов (степени утепления здания, толщины стен, качества стеклопакетов, климатических условий и других) может провести только специалист-теплотехник. Предварительно определиться с мощностью котла можно исходя из потребности 1 кВт на каждые 10 м² помещения при высоте потолков около 3 метров. Большинство моделей двухконтурных котлов вполне справляются с обеспечением отопления и горячего водоснабжения домов площадью до 250 м², при повышенном потреблении горячей воды в таких домах (наличие нескольких санузлов или душевых) желательно дополнительно установить газовую колонку или бойлер. Для домов с большей площадью, где нагрузка на контур отопления намного превышает потребность в горячем водоснабжении, предпочтение лучше отдать одноконтурному котлу, а для подготовки горячей воды использовать независимое нагревательное оборудование.

Для комфортной эксплуатации котла имеет значение тип горелки применяемой для розжига устройства. Пьезоэлектрический розжиг осуществляется вручную, с нажатием кнопки запальный фитиль начинает гореть и поддерживает дальнейший розжиг самой горелки. При электрическом розжиге постоянный процесс горения не поддерживается, включение происходит автоматически посредством электрической искры. Такой способ стоит дороже, но отличается большей экономичностью и удобством.

Немаловажным фактором при выборе котла является то, как организован процесс отвода отработанных газов. Так, котлы с естественной тягой, требуют оборудования вертикального дымоходного канала, а также выделения отдельного помещения под топочную, что не всегда представляется возможным. Конденсационные котлы несколько дороже, но имеют целый ряд преимуществ. Благодаря применению принудительной тяги отвод воздуха и оборудование отверстия под дымоход может производиться как вертикально, так и горизонтально, через наружную стену. Помимо этого такие котлы имеют более высокий КПД и могут быть установлены на кухне, в ванной, кладовой и других помещениях с соблюдением необходимых норм безопасности.

Условия установки настенных газовых котлов

Учитывая, что газовые котлы относятся к приборам повышенной пожаро- и взрывоопасности, а также требуют подключения к внешнему источнику газа, их установка имеет свою специфику и допускается после ряда согласований и в строгом соответствии с существующими нормами и правилами.

Самостоятельный монтаж газового оборудования может производиться только квалифицированными специалистами. На основании заявления, поданного в газовую службу, заявитель получает технические условия, согласно которым должна проводиться установка котла. Инженеры-проектировщики на основании предоставленных технических условий составляют проектную документацию, включающую схему прокладки газопровода от магистрали и схему установки самого отопительного прибора. Проектная документация, паспорт и сертификат выбранного настенного газового котла подаются на утверждение в контролирующие органы газовых служб, где окончательно заверяются или отправляются на доработку.

Перед установкой как напольного, так и настенного газового котла должен соблюдаться ряд требований:
— помещение, отведённое под установку котла должно иметь площадь не менее 4 м² и высоту потолков от 2,2 м;
— отделка стен и пола должна быть выполнена негорючими материалами, стены оштукатурены;
— ширина дверного проёма не менее 80 см;
— помещение должно хорошо освещаться, не менее 0,3 м² оконной поверхности на 10 кубических метров внутреннего пространства;
— в помещение должен быть осуществлён подвод газа, холодной воды, канализации и электричества;
— площадь отверстий для организации приточной вентиляции рассчитывается исходя из следующих норм: минимум 8 см² на 1 кВт мощности котла для притока воздуха с улицы и от 30 см² на 1 кВт для притока внутри здания;
— диаметр дымохода должен соответствовать мощности котла и быть не меньше площади выходного отверстия.

Большинство компаний, занимающихся продажей газовых котлов, имеют собственные проектные и монтажные подразделения или сотрудничают с соответствующими организациями. В обязательном порядке следует заключить договор на техническое обслуживание котла, как на гарантийный, так и на послегарантийный период. Первоначально гарантия даётся на год работы котла и может быть продлена после проведения ежегодного технического обслуживания.

Преимущества и недостатки газовых котлов

Настенные газовые котлы обладают рядом преимуществ:
— компактный размер и привлекательный дизайн позволяют устанавливать их практически в любом помещении;
— полная комплектация котла необходимым оборудованием в одном корпусе;
— сменив сопла, можно адаптировать котёл для работы на жидком топливе;
— применение в качестве топлива газа на сегодняшний день обходится дешевле других видов энергоносителей.

К недостаткам настенных газовых котлов можно отнести их сравнительно высокую стоимость, большое количество разрешительной документации для установки, необходимость ежегодного сервисного обслуживания и чувствительность к качеству теплоносителя.

Производители газовых котлов

Надёжность и эффективность работы котла во многом зависят от качества сборки и технологий, используемых в производстве. На рынке широко представлены котлы производства стран Евросоюза (Германии, Италии, Чехии), Азии (Южной Кореи, Японии, Китая), а также отечественных производителей.

К более дорогому сегменту рынка относятся газовые котлы таких немецких производителей, как Wolf, Vaillant, Bosch и Buderus. Для производства котлов этими производителями применяется новейшее оборудование и технологии, управление максимально автоматизировано, а большой модельный ряд позволяет подобрать модель соответствующую практически любым требованиям.

Из итальянских производителей хорошо зарекомендовали себя котлы марок BAXI, Ariston и Beretta. Котлы, произведённые в Италии, сочетают в себе высокое качество и более доступную цену по сравнению с немецкими аналогами.

При покупке котла стоит обратить внимание на наличие официального представительства и сервисных центров выбранного производителя в близлежащих регионах. В случае отсутствия должной сервисной поддержки со стороны производителя ожидание нужной детали для ремонта котла может затянуться на месяцы.

xn——6cdcklga3agac0adveeerahel6btn3c.xn--p1ai

Как работает двухконтурный котел: устройство, принцип действия, виды

При выборе газового котла отопления прежде всего надо решить, одноконтурный вы хотите котел или двухконтурный. В чем их отличия, устройство и как работает двухконтурный котел в разных режимах — эти темы рассмотрены ниже. 

Чем отличается двухконтурный котел от одноконтурного, принцип работы

Одноконтурные котлы отопления могут подогревать только теплоноситель, который идет в систему отопления. Двухконтурные, плюс к отоплению, могут еще греть воду для бытовых нужд. Дополнительная функциональность обеспечивается дополнительными устройствами, так что устройство двухконтурного котла сложнее чем одноконтурного.

Еще один момент: двухконтурные котлы — обязательно автоматические, так как за работой всей «начинки» следит автоматика (стоят датчики, сигналы которых обрабатывают микропроцессоры).

Настенные газовые котлы Ariston

Настенные газовые котлы Ariston

Высокая степень автоматизации характерна для газовых котлов. Отопительное оборудование, работающее на других видах топлива, тоже может иметь автоматику, но подготовка горячей воды в них не реализована (во всяком случае, пока не реализована). Так что если говорят «двухконтурные котлы», то обычно имеют в виду газовые. Далее, рассматривая как работает двухконтурный котел, будем говорить именно о газовых агрегатах.

По способу установки они могут быть настенные или напольные. Но напольные двухконтурные — это, скорее, исключение. А вот настенные модели больше идут с возможностью подготовки воды для ГВС.

Двухконтурные котлы с разными типами теплообменников

Двухконтурные котлы с разными типами теплообменников

Теплообменники двухконтурных котлов бывают двух типов: битермические и сдвоенные пластинчатые. Об устройстве, достоинствах и недостатках обоих видов поговорим подробнее.

Устройство и принцип работы 2-х контурных котлов с пластинчатым теплообменником

У котлов с пластинчатым теплообменником, по сути, два расположенных в разных местах теплообменника. Один — основной — находится в работе и при включении оборудования на «отопление», и при подогреве горячей воды. Второй начинает греться только тогда, когда включается где-то горячая вода.

Так выглядит сдвоенный теплообменник для двухконтурного газового котла отопления

Теплообменник ГВС (вторичный) и основной теплообменник (первичный)

 

Как правило, вторичный теплообменник находится ниже первичного

Как правило, вторичный теплообменник находится ниже первичного

Как работает двухконтурный котел на отопление

При работе на отопление, алгоритм работы котла с пластинчатым сдвоенным теплообменником следующий (контроль по температуре теплоносителя):

  1. Включается насос, который гонит теплоноситель по трубам отопления. Тот циркулирует, оббегая все включенные в систему радиаторы.
  2. Температура теплоносителя контролируется датчиком, сигнал от которого поступает в микропроцессор. Если в настройках температура заложена более высокая, подается сигнал на открытие газового крана в горелку, высекается искра.
  3. Разжигается горелка, начинается подогрев теплообменника, через который проходит теплоноситель. Насос все это время в работе.
  4. При достижении выставленной температуры, подача газа прекращается. Насос еще некоторое время работает (от 20-30 секунд до минуты или чуть более). Это необходимо, чтобы охладить разогретый теплообменник, иначе теплоноситель, оставшийся в этой части, может закипеть.
  5. Насос выключается, котел некоторое время стоит в режиме ожидания.
  6. Далее процесс начинается снова с запуска циркуляционного насоса.
Принцип работы двухконтурного котла с пластинчатым теплообменником

Принцип работы двухконтурного котла с пластинчатым теплообменником

Точно так же работают и одноконтурные котлы, оснащенные автоматикой. Разница появляется во втором режиме — при подготовке теплой воды.

При нагреве воды для ГВС

Когда где-то в доме открывается кран горячей воды, в двухконтурном котле в работу включается второй теплообменник. Давайте рассмотрим как работает двухконтурный котел при нагреве воды:

  • При открытии крана горячей воды срабатывает датчик протока. По его сигналу плата управления переключает трехходовой клапан, направляя поток нагретого теплоносителя на вторичный теплообменник. Пока открыт кран горячей воды, трехходовой клапан находится в этом положении, циркуляционный насос гоняет небольшой объем теплоносителя по созданному кругу. Тот переносит тепло, отдавая его вторичному теплообменнику.
  • Постепенно вторичный теплообменник нагревается, становится теплее и проходящая через него вода. Через минуту-две она достигает заданной температуры. Поддержание заданной температуры происходит при помощи модуляции высоты пламени в горелке. Чем больше положений, тем стабильнее будет нагрев. Со сдвоенным теплообменником

    Со сдвоенным теплообменником

  • Когда кран закрывается, трехходовой клапан перекидывается в исходное состояние, отрезая вторичный теплообменник. Все тепло снова идет в систему отопления.
  • Во вторичном теплообменнике циркуляция воды прекращается сразу после закрытия крана, но опасности закипания нет — все-таки нагрев вторичный и максимальная температура нагрева — не более 80°C, чего явно недостаточно для закипания.

Алгоритм работы прост и несложен, хотя само устройство двухконтурных котлов, безусловно, сложнее (и они дороже) чем одноконтурных. Но и комфорт они предоставляют несравненно больший.

Трехходовой клапан Navien 13-40 30015423A

Трехходовой клапан Navien 13-40 30015423A

Летний режим

Так как в теплый период отопление работать не должно, а нагревать воду очень даже надо, в современных двухконтурных котлах предусмотрен летний режим. Переводится в него оборудование нажатием кнопки. В этом случае трехходовой клапан отсекает линию на отопление и циркуляция происходит по замкнутому контуру внутри котла.

Выносной пульт управления газовым котлом позволяет производить все необходимые регулировки

Выносной пульт управления газовым котлом позволяет производить все необходимые регулировки

Как работает двухконтурный котел только на подогрев воды? Работа двухконтурного котла в летнем режиме отличается тем, что подача газа и розжиг горелки происходит при открытии крана горячей воды. Сигнал в управляющий модуль поступает от датчика потока. При достаточном расходе (обычно 2,5 л/мин) подается команда на подачу газа к горелке и ее розжиг. Интенсивность подачи газа регулируется в зависимости от выставленной температуры ГВС.

После того как расход горячей воды прекращается, перекрывается газ и горелка тухнет. Циркуляционный насос еще какое-то время работает (режим постциркуляции). Это необходимо, чтобы не закипел теплоноситель (и не образовалась накипь).

Как следует из принципа работы двухконтурного газового котла, при нагреве воды для ГВС, теплоноситель в системе отопления не греется. Многие считают это недостатком и боятся замерзнуть. В реалии никто не замечает этих «отключений». Даже если вам надо налить ванну теплой воды, займет это пусть 20 минут, пусть 30 минут. Ничего с радиаторами за это время не случится — слишком велика тепловая инерционность системы. Даже на малом объеме теплоносителя такие «простои» незаметны.

С битермическим теплообменником

Битермический теплообменник устроен по принципу «труба в трубе». Внутреннее устройство может быть разным — фирмы стараются усовершенствовать свои изделия и пробуют различные варианты. Неизменным остается одно: одна большая труба поделена на части — вдоль. Они разделены металлическими перегородками, герметичны и не сообщаются.

Один из вариантов битермического теплообменника для двухконтурных газовых котлов отопления

Один из вариантов битермического теплообменника для двухконтурных газовых котлов отопления

Как работает двухконтурный котел с битермическим теплообменником? По одной части трубы — внешней — циркулирует теплоноситель, который подается в систему отопления. Во второй части — внутренней — вода появляется только после того, как где-то открыли кран горячей воды. Работавший до этого контур отопления перекрывается (сигналом от платы управления), все тепло идет на подготовку горячей воды. Все это время циркуляционный насос не работает.

Устройство двухконтурного котла с битермическим теплообменником

Устройство двухконтурного котла с битермическим теплообменником

Когда прекращается расход горячей воды (закрыли кран), включается циркуляционный насос, снова подогревается теплоноситель, который циркулирует по трубам отопления. Как видите, устройство двухконтурных котлов с битермическими теплообменниками проще — меньше деталей, датчиков, соответственно, проще управление. Это отражается на цене — они немного дешевле. В то же время КПД таких котлов в режиме нагрева воды несколько выше (в среднем 93,4%, против 91,7%).

Есть и минусы — битермические теплообменники чаще забиваются. В режиме нагрева воды для ГВС нет циркуляции в контуре теплоносителя. Это не страшно, если система герметична (она такой и должна быть) и не требует постоянной подпитки.

Вот так зарастает битермический теплообменник

Вот так зарастает битермический теплообменник

Но если где-то есть утечка и для поддержания рабочего давления в системе отопления необходимо постоянно добавлять воду, происходит постепенное зарастание просвета той части трубы, по которой циркулирует теплоноситель. Когда этот просвет оказывается забит солями, активнее греется та часть, которая проводит воду для ГВС. Это приводит к тому, что начинает забиваться солями и эта часть, котел просто перестает работать.

Оба контура битермического теплообменника подверглись отложению накипи

Оба контура битермического теплообменника подверглись отложению накипи

Какой же выбрать теплообменник

При выборе двухконтурного котла отопления приходится решать, купить котел с битермическим теплообменником или с раздельными теплообменниками. Решать придется вам, потому что однозначного ответа нет. Вот критерии:

  • С битермическим быстрее нагревается вода для ГВС, так как нагрев идет непосредственно от пламени горелки. То есть, меньше расходуете воды пока она нагреется, меньше идет впустую газа и электричества.
  • Так как нагрев непосредственный, то точнее поддерживается температура. Определиться с теплообменником не так-то и легко

    Определиться с теплообменником не так-то и легко

  • У моделей с раздельными теплообменниками, они реже забиваются. К тому же есть возможность заменить только один из теплообменников.
  • Если «полетит» битермический, не работают и отопление, и ГВС. В котле с раздельными теплообменниками, при выходе из строя вторичного, отопление продолжит работать.
  • Как показывает практика, промыть «запущенный» битермический теплообменник бывает весьма непросто. Пластинчатые же после промывки могут оказаться в нерабочем состоянии (пластины одна от другой на расстоянии 2-3 мм). Но если теплообменник разборного типа, его можно разобрать, прочистить и собрать обратно. Так что проблемы могут быть только с паянными пластинчатыми теплообменниками. Советуем прочитать статью о том, как почистить теплообменник.
  • У битермических меньше пропускная способность — труба разделена на секции. Для обеспечения одинакового расхода воды надо брать более дорогие модели (за счет большего расхода дорогих металлов на более производительные теплообменники).
  • В летнем режиме (без отопления) более экономичен битермический теплообменник.
  • Как правило, битермический теплообменник стоит дороже, чем два раздельных.

Мнение редакции сайта. Мы рекомендуем приобретать отопительные котлы с раздельными теплообменниками.

Теперь вы не только знаете как работает двухконтурный котел, но и то, какие теплообменники в нем могут быть установлены.

teplowood.ru

Устройство и принцип работы двухконтурного газового котла

Здесь вы узнаете:

Двухконтурные отопительные котлы получили большое распространение за счет удобства и компактности. Они согревают дома и одновременно служат источниками горячего водоснабжения. То есть, необходимость покупать отдельный водонагреватель и отдельный отопительный прибор полностью отпадает. Каков принцип работы двухконтурного газового котла и из каких частей состоит это устройство? Об этом мы расскажем в нашем обзоре.

Устройство двухконтурного газового котла

Для того чтобы понять принцип работы газового двухконтурного котла, необходимо разобраться в его устройстве. Он состоит из множества отдельных модулей, которые нагревают теплоноситель в отопительном контуре и выполняют переключение на контур ГВС. Слаженная работа всех составляющих позволяет рассчитывать на беспроблемную эксплуатацию оборудования. Зная устройство двухконтурного котла, можно разобраться и в его принципе действия.

Мы не будем рассматривать устройство двухконтурных котлов с точностью до винтика, так как нам достаточно разобраться в назначении основных узлов. Внутри котла мы найдем:

Устройство газовых двухконтурных котлов

Устройство моделей с двумя контурами: отопительным и контуром ГВС.

  • Горелку, располагающуюся в открытой или закрытой камере сгорания – это сердце любого отопительного котла. Она нагревает теплоноситель и генерирует тепло для работы контура ГВС. Для обеспечения точной поддержки заданной температуры она наделяется системой электронной модуляции пламени;
  • Камеру сгорания – в ней располагается вышеуказанная горелка. Она может быть открытой или закрытой. В закрытой камере сгорания (а точнее, над ней) мы найдем вентилятор, отвечающей за нагнетание воздуха и за удаление продуктов сгорания. Именно он и является источником тихого шума при включении котла;
  • Циркуляционный насос – обеспечивает принудительную циркуляцию теплоносителя по отопительной системе и при работе контура ГВС. В отличие от вентилятора камеры сгорания, насос не является источником шума и работает максимально бесшумно;
  • Трехходовой клапан – именно эта штука отвечает за переключение системы в режим генерации горячей воды;
  • Основной теплообменник – в устройстве двухконтурного настенного газового котла он располагается над горелкой, в камере сгорания. Здесь происходит нагрев теплоносителя, используемого в контуре отопления или в контуре ГВС для нагрева воды;
  • Вторичный теплообменник – именно в нем происходит подготовка горячей воды;
  • Автоматику – она контролирует параметры работы техники, проверяет температуру теплоносителя и горячей воды, управляет модуляцией, включает и отключает различные узлы, контролирует наличие пламени, фиксирует ошибки и выполняет прочие полезные функции.

В нижней части корпусов располагаются патрубки для подключения отопительной системы, труб с холодной водой, труб с горячей водой и с газом.

Устройство газовой колонки

Можно заметить, что устройство газовой колонки отличается только отсутствием контура отопления.

Мы выяснили устройство двухконтурного настенного газового котла – оно кажется немного сложным, но если разобраться в назначении тех или иных узлов, то сложности исчезнут. Здесь мы можем отметить схожесть с газовым проточным водонагревателем, от которого здесь осталась горелка с теплообменником. Все остальное взято от настенных одноконтурных котлов. Несомненным плюсом является наличие встроенной обвязки – это расширительный бачок, циркуляционный насос и группа безопасности.

Разбирая принцип работы и устройство газового двухконтурного котла, следует отметить тот факт, что вода из контура ГВС никогда не смешивается с теплоносителем. В отопительную систему теплоноситель заливается через отдельную трубу, подключенную к отоплению. Горячая вода подготавливается за счет части теплоносителя, циркулирующего через вторичный теплообменник. Впрочем, об этом мы расскажем чуточку позже.

Принцип работы двухконтурного газового котла

Теперь мы приступим к разбору принципа работа газового двухконтурного котла. Назначение отдельных узлов и модулей мы выяснили, теперь эти знания помогут нам понять, как работает все это оборудование. Рассматривать принцип работы будем в двух режимах:

  • В режиме обогрева;
  • В режиме генерации горячей воды.
Двухконтурный котел в режиме обогрева

В режиме обогрева котел обеспечивает ваш дом теплом.

Сразу отметим тот факт, что работа в двух режимах сразу невозможна – для этого в двухконтурных котлах предусмотрен трехходовой клапан, направляющий часть теплоносителя в контур ГВС. Давайте рассмотрим принцип работы при обогреве, а потом узнаем, как работает техника в режиме горячего водоснабжения.

В режиме обогрева двухконтурный котел работает так же, как и самый обычный проточный нагреватель. При первом включении горелка работает довольно долго, поднимая температуру в контуре отопления до заданной отметки. Как только будет достигнут необходимый температурный режим, подача газа отключится. Если в доме установлен датчик температуры воздуха, то автоматика будет учитывать его показания.

На работу газовой горелки в двухконтурных котлах может влиять и погодозависимая автоматика, контролирующая температуру уличного воздуха.

Тепло от работающей горелки нагревает теплоноситель, который гоняется по отопительной системе в принудительном режиме. Трехходовой клапан находится в таком положении, чтобы обеспечить нормальное прохождение воды через основной теплообменник. Продукты сгорания удаляются двумя способами – самостоятельно или с помощью специального вентилятора, располагающегося в верхней части двухконтурного котла. Система ГВС при этом находится в отключенном состоянии.

Работа в режиме подачи горячей воды

Что касается контура горячего водоснабжения, то он запускается в тот момент, когда мы поворачиваем ручку водопроводного крана. Появившийся ток воды приводит к срабатыванию трехходового клапана, который отключает отопительную систему. Одновременно с этим происходит розжиг газовой горелки (если на тот момент она была отключена). Спустя несколько секунд из крана начинает течь горячая вода.

Двухконтурный котел в режиме подачи ГВС

При переходе в режим подачи горячей воды, контур отопления полностью отключается.

Давайте разберем принцип работы контура ГВС. Как мы уже говорили, его включение приводит к отключению работы отопления – здесь может работать только что-то одно, или ГВС или отопительная система. Управляет всем этим трехходовой клапан. Он направляет часть горячего теплоносителя во вторичный теплообменник – обратите внимание, что никакого пламени на вторичке нет. Под действием теплоносителя теплообменник начинает греть протекающую через него воду.

Схема несколько сложноватая, так как здесь задействуется малый круг циркуляции теплоносителя. Подобный принцип работы нельзя назвать самым оптимальным, зато двухконтурные газовые котлы с раздельными теплообменниками могут похвастаться нормальной ремонтопригодностью. Каковы особенности котлов с комбинированными теплообменниками?

  • Более простая конструкция;
  • Высока вероятность образования накипи;
  • Более высокий КПД у ГВС.

Как мы видим, недостатки плотно переплетаются с достоинствами, но раздельные теплообменники ценятся больше. Конструкция несколько усложняется, зато здесь отсутствует накипь. Обратите внимание, что в момент работы ГВС протекание теплоносителя по отопительному контуру останавливается. То есть, его длительная работа способна нарушить тепловой баланс в помещениях.

Как только мы закрываем кран, происходит срабатывание трехходового клапана, и двухконтурный котел переходит в режим ожидания (или сразу же включается подогрев чуть остывшего теплоносителя). В таком режиме оборудование будет находиться до тех пор, пока мы снова не откроем кран. Производительность некоторых моделей достигает до 15-17 л/мин, что зависит от мощности используемых котлов.

Разобравшись с принципом работы газового двухконтурного котла, вы сможете понять назначение отдельных узлов и даже сможете самостоятельно разобраться в вопросах ремонта. На первый взгляд, устройство кажется очень сложным, а плотная внутренняя компоновка вызывает уважение – все-таки разработчикам удалось создать почти идеальное отопительное оборудование. Двухконтурные котлы, таких фирм как Vaillant, активно используются для обогрева зданий различного назначения и для генерации горячей воды, заменяя собой сразу два прибора. А их компактность позволяет сэкономить место и избавиться от необходимости приобретения напольного котла.

remont-system.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *