Принцип работы настенного двухконтурного газового котла

Двухконтурный настенный газовый котел работает по принципу одновременного отопления помещения и подогрева воды для бытовых нужд. Он оснащен двумя контурами: один контур отвечает за охлаждение и нагрев радиаторов, а другой — за нагрев воды, поступающей из водопроводной системы.

При включении котла газ сжигается в горелке, что приводит к нагреванию теплообменника. Тепло передается как в контур отопления, так и в контур ГВС (горячего водоснабжения). Когда горячая вода не требуется, котел переключается в режим отопления, экономя ресурсы и обеспечивая комфорт в доме.

Двухконтурный газовый котел – особенности конструкции

Двухконтурный газовый котел широко распространен в частных домах. Это объясняется компактными размерами, мощностью, удобством размещения и обслуживания. Котлы выбирают чаще для обогрева как отопительные приборы. Газовое топливо стоит меньше, чем иные источники тепла.

Благодаря внутреннему устройству, можно совмещать два необходимых процесса: нагревать воздух в комнатах и приготавливать горячую воду в системе водоснабжения. Перед установкой двухконтурного газового котла потребителю полезно узнать подробности монтажа оборудования и принцип работы.

Устройство прибора с двумя контурами

В отличие от одноконтурных моделей, выработка тепла в этом агрегате происходит в первичном и вторичном теплообменнике. Первый установлен внутри зоны открытого горения, где нагревается жидкий теплоноситель отопительного контура. Работа системы горячего водоснабжения происходит с помощью второго контура.

Более подробное описание соединенных друг с другом агрегатов обычному пользователю не нужно. Достаточно разобраться в слаженном процессе взаимодействия составных элементов. Это гарантирует продолжительную и бесперебойную эксплуатацию.

Виды горелок

Сжигая газ, горелки вырабатывают энергию, нагревают теплоноситель отопления и воду для подачи в систему водоснабжения. Приборы расположены в камере, куда подается газ и воздух – необходимые компоненты этапа горения. Рабочие параметры горелок:

• Одноуровневые – работают в режимах запуска и остановки. Не самые экономичные и долговечные, но просты и стоят недорого.
• Двухуровневые – запускаются на полную или частичную мощность, что делает удобным использование агрегата в теплый период года.
• Моделируемые – возможно настройка и регулировка интенсивности нагрева котла самой системой. Это продляет срок службы приборов и экономит расход.

Разработаны два типа горелок: открытые и закрытые. В первом типе при горении задействуется кислород внутри помещения, где расположен котел. Для предотвращения смешивания продуктов горения с воздухом жилой зоны монтируется вытяжной дымоход.

В атмосферных тепловых генераторах есть металлический патрубок – дымовой канал, установленный вертикально или под наклоном.

У турбированных моделей предусмотрены закрытые камеры. Этот вариант более надежный, но недешевый и технически сложный. Нужен дымоотвод и воздушный канал для доступа кислорода в камеру. В приборах устанавливают коаксиальные трубы, способные отводить дым и впускать кислород.

Все генераторы работают на электропитании, оснащены вентиляторами, защитными узлами и автоматикой. Привязка к постоянным источникам электричества повышает денежные расходы потребителей, и в этом их слабая сторона.

Виды теплообменников

У первичного теплообменника трубки изогнуты в форме змеевика, по корпусу размещены теплосъемные пластинки. Нагревание жидкости приводит к ее движению по отопительному трубопроводу.

В состав вторичного – входят пластины и две пары патрубков. Одна пара пропускает нагретую воду, вторая – жидкий теплоноситель. Это устройство именуется сдвоенным.

В битермических теплообменниках из меди две трубы размещены одна в другой. Наружная проводит теплонесущую жидкость, внутренняя – смесь остывшей и нагретой воды. Эксплуатационное обслуживание осложнено изогнутой конфигурацией. Неудобно чистить загрязнения и отложения накипи. Быстрый нагрев и продуктивность сделали эти модели востребованными.

Автоматика и блок управления

Автоматический механизм поддерживает температуру воды, подаваемой к теплообменнику. При аварии в системе водоснабжения автоматика блокирует подачу тепла. Отопительный прибор отключится в случае:

• понижения давления газа;
• отсутствия тяги;
• перегрева.

Электронный блок управления (ЭБУ) представляет собой компонентный узел, объединяющий переключатели и микросхемы.

Принцип работы настенного двухконтурного газового котла

Функционирование происходит в двух режимах – зимнем и летнем. Зимой теплоноситель постоянно нагрет, система ГВС работает по заданному формату. Летом активен только параметр нагрева воды.

Смена режима включения и выключения осуществляется пользователем вручную. Постоянная подача горячей воды происходит после запуска агрегата, но при необходимости подогрев водоснабжения можно отключить.

Защитный режим установлен для предотвращения промерзания. Циркуляционный насос прогоняет жидкость на большой скорости, не давая размораживаться трубам.

Схема работы двухконтурного прибора

Оба контура в настенном газовом котле запускаются в разное время. Периодичность прокачки и мощность работы горелки контролируется температурным датчиком. Одновременно с запуском горелки включается насос циркуляции жидкости (если не установлен самотёк).

При достижении температурой заданной величины теплогенератор снижает активность. Следующий пуск произойдет после снижения установленного уровня.

Одновременное включение системы обогрева помещения и запуск ГВС невозможен. Активной может быть только одна функция. Если в домовладении потребовалось много горячей воды, возможно приостановка работы контура отопления. Исправить неудобство получится с помощью установки агрегата с большей мощностью или приобретением бойлера для подогрева горячей воды. Резервный объем воды в нагревательном приборе обеспечит бесперебойную работу отопления.

Двухконтурный газовый котел с проточным нагревателем

С пластинчатым теплообменником достигается высокая эффективность, но производительность остается невысокой. Направление движения двух потоков – перпендикулярное, смешивания течений не происходит. Продуктивная теплопередача дает хороший подогрев проточной воды.

Устройство малогабаритных размеров может нагревать воду до 50°С, на что способны только высокоэффективные агрегаты. Но нагрев в таком приборе не отличается стабильностью. Требуется обязательное удаление известкового осадка.

Котел с битермическим теплообменником

Устройство представляет собой змеевик из коаксиальной трубы – вставленный один в другой трубопровод. Жидкость-теплоноситель течет в наружном канале, подогретая вода – во внутреннем. Из-за возросшей эффективности работы ресурс ГВС увеличивается и позволяет удовлетворять даже большие потребности в горячей воде.

Единственный недостаток – сложный доступ для очистки внутри. Регулярное удаление известкового налета на внутренних поверхностях трубопроводов – обязательное мероприятие. Слой отложений становится изолятором тепла и снижает интенсивность нагрева. Ручная регулировка усиления подачи газа быстро приведет к перегреву и поломке прибора.

Для продления срока службы накипь внутри следует постоянно удалять. Сервисные центры по обслуживанию газового оборудования не всегда оказывают услугу прочистки труб от известкового налета. Иногда дешевле заменить устройство, чем пытаться его очистить.

Разновидности двухконтурных газовых котлов

По методу установки устройства разделяют на виды:

• Настенный – компактный агрегат средней и малой мощности для небольших домов.
• Напольный – крупногабаритный вид для большого помещения, способный одновременно нагревать воду и отапливать объемное помещение.

По расположению тяги для вывода продуктов горения котлы разделяют на атмосферные и турбированные. Первые необходимо размещать возле дымоходов в помещении с окнами и вентиляцией, так как прибор забирает комнатный воздух. Вторые не зависят от тяги, дымовые газы выталкивает электрический вентилятор.

По техническому исполнению котлы бывают одноконтурные (отопительные) и двухконтурные с добавлением функции водонагрева. По типу горелок созданы варианты с автоматизированной регулировкой пламени и обычные с ручным управлением.

По способу зажигания котлы бывают с мануальным пьезорозжигом и электронные с автоматическим управлением от трансформатора. По схеме работы модели можно разделить на конвекционные, где от горения нагревается вода, и конденсационные – в нагреве участвует водяной пар.

Специфика монтажа

Установка газового оборудования должна обеспечивать правильную работу и безопасное применение. Пользователям важно быть информированными по всем аспектам:

• Расположение котла должно быть согласовано со специалистами газовой компании.
• Создается и утверждается проект газификации домовладения.
• Устанавливаются приборы учета.
• Перед монтажом стоит проверить комплектность прибора.
• Начало работы – разметка точек монтажа котла, затем крепление других деталей.
• Заключительный этап – последовательное подключение системы: пуск воды в контур водоснабжения, нагрев котла.

О появлении при запуске нештатных ситуаций (установление неисправности, запаха газа или дыма) следует сообщить работникам газовой службы. Проводить ремонт системы своими силами нельзя.

Преимущества и недостатки

Двухконтурный газовый котел имеет достоинства: экономия расхода газа, компактность и многофункциональность. Среди недостатков – невозможность одновременно включить отопительный и водонагревающий контур, настенные модели маломощные, качество воды влияет на работоспособность.

Подробное рассмотрение устройства двухконтурного газового котла отопления дает понятие о сочетании полезных функций в одном агрегате, занимающем мало места и обеспечивающем удобство жизни.

Источник3: nepsan.ru

Двухконтурный котел для отопления частного дома. Что нужно знать

Крайне соблазнительно одним махом обеспечить дом теплом на зиму и дать в краны горячую воду. Эта задача по силам только современным двухконтурным котлам. Разберемся, почему они завоевали такую популярность, и когда техника «2 в 1» может стать плохим выбором.

Предположим, вы впервые столкнулись с вопросами автономного отопления и снабжения дома горячей водой. У вас может быть тысяча советчиков, с самыми разными взглядами на эту тему, но однажды прозвучит словосочетание «двухконтурный котел», и знакомство с ним разделит ваши изыскания на до и после.

Техника этого типа способна решить за раз две проблемы: нагреть воду для мытья рук и поддерживать нужную температуру теплоносителя в закольцованной системе обогрева вашего жилья. Именно за счет такой универсальности котлы «два в одном» буквально ворвались на рынок отопительного оборудования и совершили на нем подлинный переворот.

Двухконтурный котел реализует две функции, но и требует к себе вдвое более внимательного отношения. Расширение возможностей неизменно влечет за собой усложнение конструкции аппарата и его существенное удорожание. И даже несмотря на эти недостатки, у «двухконтурников» масса самых преданных фанатов. Их преимущества просто невозможно игнорировать.

Принцип работы

Двухконтурный котел полностью соответствует своему названию — он способен держать под контролем воду в двух контурах: греть теплоноситель в системе отопления и греть воду для горячего водоснабжения, подавая ее на смесители в ванну или кухонную раковину.

По своей сути котел выступает элементарным источником нагрева. Его конструкция подразумевает сжигание топлива и преобразование полученной энергии в интенсивный прогрев теплообменника, размещенного внутри. Сквозь последний узел непрерывно и с достаточно высокой скоростью циркулирует вода, нагреваясь вследствие простейшего теплообмена.

Как работает двухконтурный котел:

• постоянно — греет теплоноситель в системе теплоснабжения;
• по запросу — греет воду для ГВС.

Переключение между сетями происходит посредством автоматического срабатывания трехходового клапана. Он реагирует на открытие крана с горячей водой в ванной или на кухне и отсекает подачу теплоносителя, открывая ход на теплообменник котла воде из трубопровода горячего водоснабжения.

Если потребность в горячей воде занимает какое-то продолжительное время (например, кто-то принимает душ или набирает полную ванну), на весь этот период подогрев теплоносителя в системе отопления прекращается. В этом — главный недостаток двухконтурного котла: он не может работать с двумя сетями одновременно, только попеременно.

Указанную выше проблему частично решают, добавляя к котлу встроенный бойлер косвенного нагрева. Тот служит как накопитель горячей воды для ГВС и позволяет в какой-то мере сократить период остановки системы отопления.

Летом двухконтурные котлы переводят в специальный режим, оставляя лишь одну функцию из двух. Горелка срабатывает по запросу, а автоматика больше не следит за поддержанием требуемой температуры в сети обогрева дома. Следует отметить, что большинство современных моделей включаются при охлаждении воды ниже 1°С от заданного значения, а отключаются — при перегреве на 5°С выше.

Виды и особенности оборудования

Наибольшую долю рынка занимают газовые двухконтурные котлы, работающие как на природном, так и на сжиженном газе. Именно в домах с прямым подключением к газоснабжению все преимущества такого оборудования раскрываются на максимальном уровне: греть жилье можно не только быстро и эффективно, но и достаточно дешево.

Лишь малый сегмент техники представлен электрическими двухконтурными котлами. Их достоинства — компактность, экологичность, безопасность (нет проблемы с угарным газом или потенциальным взрывом). Этот выбор станет оптимальным для случаев, где нет газа.

По способу монтажа, напрямую влияющему на конструкцию котла, различают изделия настенного и напольного размещения. Первые почти неотличимы визуально от обычной водогрейной колонки, тогда как напольные газовые котлы — более тяжелые и крупные, рассчитанные на повышенную мощность.

Конструкцию газового двухконтурного котла можно привести к усредненному набору компонентов:

• камера сгорания;
• горелка;
• электрод розжига;
• теплообменник (один общий или два раздельных);
• расширительный бак;
• предохранительный клапан;
• трехходовой клапан переключения;
• сливной кран;
• воздухоотводчики;
• циркуляционный насос;
• реле безопасности для дымных газов;
• температурные датчики;
• терморегулятор;
• автоматический байпас на входе в котел;
• модулирующий газовый клапан;
• и иное вспомогательное оборудование.

Двухконтурный котел также может быть конвекционным (классическим) и конденсационным. В первом случае температура отходящих газов, удаленных через дымоход, достигает 120°С. Техника конденсационного типа «гоняет» воду по теплообменникам чуть дольше, добиваясь образования конденсата с его последующим сбором и отведением. Температура отходящих газов снижается до 45°С, что считается более щадящим для окружающей среды.

Автоматика и модули защиты

Каждый современный двухконтурный котел оснащен многочисленной автоматикой. Она следит за стабильностью его работы, регулирует ключевые параметры, определяет порядок действий в аварийном режиме.

Одна из основных функций — гибкая поднастройка включения и отключения горелки в зависимости от температуры в доме. Тогда, чем теплее в помещениях, тем меньше топлива потребляет аппарат, экономя ваши деньги.

Различают два типа устройств:

• энергозависимые модули — для действия которых необходима электроэнергия;
• энергонезависимые модули — механического типа.

Применение первых переводит котел на уровень «умного дома», открывая в том числе возможности для встраивания техники в общую интеллектуальную систему. Вот только с отключением электроэнергии теряются все преимущества. Энергонезависимая автоматика срабатывает при любых условиях, но настраивать режимы придется вручную (например, поворотным тумблером), а не с помощью смартфона или ориентируясь по данным, выведенным на специальный дисплей.

Типы теплообменников

Принцип работы двухконтурного котла требует прохождения теплоносителя из системы отопления и воды из сети ГВС по двум разным трубопроводам. Это необходимо, чтобы жидкости не смешивались, и техническая вода не загрязняла питьевую.

Вместе с этим конструкция техники разделилась на два типа:

• с двумя раздельными теплообменниками — первичным и вторичным;
• с общим битермическим теплообменником.

В первом случае всё предельно просто — два трубопровода, два теплообменника, зато второй вариант позволяет существенно сократить объем занимаемого места.

Битермический теплообменник представляет собой змеевик, полость которого разделена на две изолированные зоны. Для этого круглое сечение базовой трубы дополняют вставками. По центру — полость, приближенная по сечению к ромбу, и в ней циркулирует горячая питьевая вода. С четырех сторон от этого ромба проходят еще четыре полости, объединенные в общую зону, по которой движется теплоноситель отопления.

Главным недостатком битермического теплообменника будет частое засорение проходного сечения из-за его конструктивной сложности и малых размеров. Обслуживание или замена такого узла больно ударят по карману.

Кроме того, сведение ГВС и отопительной сети условно в один трубопровод чревато риском ошпариться, наслаждаясь ежевечерним душем. Вероятность, безусловно, очень низка, но всё-таки не равна нулю.

Горелки и камеры сгорания

В газовых котлах двухконтурного исполнения ставят горелки трех видов:

• одноуровневые — срабатывающие в режиме «стоп» и «пуск»;
• двухуровневые — способные помимо «стоп» и «пуск» переключаться на 50%-ный расход;
• модулируемые — с системой гибкой регулировки.

Последние горелки присутствуют преимущественно в импортных моделях, где реализовано «умное» цифровое управление.

Камеры сгорания могут иметь два конструктивных исполнения:

• открытая — с удалением дыма естественной тягой в дымоход и притоком кислорода к горелке напрямую из комнаты;
• закрытая — дым вытягивают вентилятором в горизонтальную коаксиальную трубу, через вторую полость которой одновременно происходит и приток кислорода в зону горения.

Для котлов с открытой камерой сгорания обязательно нужен оборудованный дымоход, но даже в этом случае сохраняется опасность выхода угарных газов вовнутрь помещения. Поэтому такое оборудование можно ставить лишь в отдельных топочных, ни в коем случае не в жилой зоне.

Техника с закрытой камерой лишена этих недостатков, а также обладает повышенным КПД теплового генератора за счет интенсивного забора кислорода. Но и стоимость как самого агрегата, так и монтажа будет существенно дороже.

В чем отличие котла от газовой колонки

Функция у проточного газового водонагревателя только одна — обеспечить потребителя горячей водой по запросу. Для двухконтурного котла это действие выступает вторичным, тогда как главной задачей будет поддержание требуемой температуры теплоносителя в системе отопления. В остальном конструкция и принцип работы газовых колонок и двухконтурных котлов во многом очень похожи, в отдельных вопросах — практически идентичны.

Мощность современных водогрейных колонок приходится на диапазон 12-18 кВт для квартир и 24-26 кВт для домов с несколькими ванными комнатами и повышенным потреблением горячей воды. Отдельные производители предлагают модели и на 32 кВт. Производительность работы — от 3 до 27 литров в минуту.

Двухконтурные котлы для малых площадей рассчитаны на мощность 10-16 кВт. Наиболее ходовыми и универсальными моделями признают изделия с показателями 24-26 кВт, но можно найти и технику вплоть до 50 кВт. Производительность нагрева при этом — 10-16 литров в минуту.

Преимущества и недостатки

Среди очевидных плюсов от установки двухконтурного котла для отопления частного дома следует назвать:

• один агрегат вместо двух разных — что актуально, поскольку любая техника требует внимания;
• меньше занятого места — что особенно важно для маленького жилья, где каждый метр пространства на счету;
• низкое итоговое потребление ресурсов — работающие параллельно водонагреватель и отопительное оборудование будут съедать куда больше энергии, чем один общий котел;
• высокий уровень автоматизации — современные «двухконтурники» буквально под завязку начинены умной электроникой, что упрощает контроль за всем домом.

Но нельзя и закрыть глаза на минусы:

• высокая стоимость — хороший двухконтурный котел заметно дороже тандема из дешевой колонки и котла попроще, а брать бюджетную модель сомнительного производства чревато регулярными проблемами как с отоплением, так и с ГВС;
• сложность в подключении — монтаж устройства, одновременно подключенного к двум сетям, потребует помощи высококлассного специалиста, дилетант здесь может наворотить дел;
• необходимость получения разрешения из органов надзора и прохождения всей семьей инструктажа по ТБ — поскольку вы врезаетесь не только в воду, но и в газ;
• дорогие запчасти и ремонт, дорогое сервисное обслуживание — без всего этого двухконтурный котел проработает лишь короткий срок гарантии;
• неизбежный простой одной сети на время использования другой.

Если у вас большая семья, и ванная каждое утро и вечер занята едва ли не часами, более разумным будет поставить отдельно газовую колонку (или водонагревательный бак) и котел отопления, чтобы не тормозить обогрев дома на время банных процедур. В остальных случаях двухконтурный котел — это действительно отличное решение.

Выбираем котел для частного дома

1. Определитесь с требуемой мощностью оборудования. Чтобы рассчитать этот параметр, ориентируйтесь на площадь жилья, этажность, степень утепления здания и климатические особенности вашего региона. Вам потребуется полноценный теплотехнический расчет, чтобы сделать всё верно. Но даже в этом случае разумным будет выбрать котел с некоторым запасом по мощности (не менее 15%).
2. Ориентируйтесь на тип «двухконтурника» — будет ли он работать на газу или от электричества? Если газовый отопительный котел, то классический конвекционный или более усовершенствованный конденсационный? Впоследствии вы можете столкнуться с тем, что вторые менее распространены и их ремонт вызовет сложности.
3. Учитывайте «начинку» техники — «открытость» камеры сгорания, функционал горелок, конструкцию теплообменников и принцип работы автоматики. Каждый элемент и узел имеет собственную роль и влияет на какую-то сторону эксплуатации.
4. Решите, какое исполнение вам удобней — напольное или подвесное? Настенный двухконтурный котел более компактный и не займет лишнего места, хотя газовый с открытой камерой сгорания всё равно нельзя размещать без организации топочной комнаты. Но настенные модели обычно менее мощные и производительные, чем напольные двухконтурные котлы, которые выбирают для отопления частного дома намного чаще — ведь всегда можно предусмотреть место под топочную, а вот запас мощности точно не повредит.
5. Уделите внимание знакомству с автоматикой и управлением — будет ли это энергозависимая или энергонезависимая система? Если вы живете в районе, где регулярно отключают свет, то вверять свой комфорт устройствам, работающим сугубо от электросети, будет недальновидно. Хотя это однозначно более современный и удобный вариант.
6. Заранее начните искать специалистов, способных произвести грамотный монтаж и в дальнейшем обслуживать технику. Вы можете привезти издалека по индивидуальному заказу просто невероятный двухконтурный котел, прекрасный во всех отношениях. Но если у вас не будет надежного человека для его установки и дальнейшей поддержки — вы столкнетесь с множеством проблем.

Источник4: nepsan.ru