Устройство и принцип работы двухконтурного газового котла

Газовые горелки в составе двухконтурного котла

Горелка газового котла ответственна за получение нужного объема тепла, который сможет обеспечить правильную работу отопительной системы в каждом помещении отапливаемого объекта. Также вода нагревается до нужной температуры и уже в горячем виде поставляется в должном объеме. Получить тепловую энергию можно, сжигая соответствующие объемы топлива. Для этого горелка помещается в камеру сгорания, где помимо газа нагнетается ещё и воздух, способствующий поддержанию пламени.

В зависимости от выбранного режима горелки можно условно разделить на одноуровневые, многоуровневные и моделируемые. В первом варианте оборудование работает только в двух режимах – «запуск» и «стоп», отличается высокой экономичностью, стоит недорого и имеет простую конструкцию. Двухуровневые горелки могут функционировать как на полной, так и на частичной мощности. Достоинства его можно оценить в полной мере, начиная с весны, когда надобность в отоплении отпадает, а потому и смысла эксплуатировать прибор на полную силу нет. Модулируемая горелка считается самой дорогостоящей, с её помощью можно настраивать и регулировать мощность работы котла. Последний отличается экономичностью и служит довольно долго.

Конструкционно горелки бывают открытыми и закрытыми. В первом случае тот воздух, без которого полноценное сжигание топлива невозможно, подаётся из помещения, где расположен котёл. Такая система оснащается дымоходом, с его помощью обеспечивается естественная тяга.

Обычной металлической трубой оснащаются атмосферные отопительные котлы, турбированные же модели оборудуются коаксиальным дымоходом. Устанавливать их можно вертикально, однако часто они располагаются под углом – такой вариант подключается к общей шахте, через которую полноценно выводится дым и продукты горения.

Особого внимания заслуживают турбированные модели газовых котлов, в которых установлены камеры сгорания закрытого типа. Кислород в них поступает принудительно, а потому они считаются более надежными и никакой опасности в процессе работы не представляют, что делает их востребованными в жилых помещениях. Помимо дымоотвода им требуется специальной канал – именно по нему кислород будет подаваться в камеру.

Турбированным котлам коаксиальные трубы требуются для того, чтобы выводить дым и втягивать свежий воздух с улицы. В отдельных моделях таких элементов присутствует два, дополнительно они оснащаются трубой для подачи воздуха.

Все перечисленные модели в обязательном порядке оснащаются вентиляторами, продвигающие дым, а также автоматикой и многоуровневой системой защиты.

Особенности монтажа такого котла

При монтаже газового котла необходимо соблюдать многие важные моменты, которые должны обеспечить безопасную и точную работу тепловой установки:

1. Место монтажа агрегата должно быть одобрено газовыми службами и соответствовать всем нормам.
2. Проект подключения системы должен быть составлен изначально в бумажном варианте, а затем согласован с сотрудниками газовой компании.
3. Специалисты из профильной службы должны установить счетные приборы для контроля над расходом топлива.
4. Перед тем, как устанавливать котел, рекомендуется проверить его полную комплектацию.
5. Сначала стоит разметить на поверхностях все точки, куда будет вмонтировано оборудование.
6. Далее последовательно подключить все системы.
7. После этого проводится первое испытательное заполнение контура теплоносителем.
8. Затем осуществляется пробная протопка котла.
9. Если при первом пуске есть какие-либо неполадки или чувствуется запах газа, лучше вызвать специалиста, чтобы он провел обследование системы.

Полезные советы

Конечно, пользоваться и промывать газовые котлы немного проще, нежели твердотопливные агрегаты, которые зачастую приходится очищать от смолы или дегтя. Однако же моделям на газу все равно требуется бережное отношение и своевременная промывка.

Специалисты не советуют браться за это дело, если вы не уверены в своих силах, потому как ошибок в данном случае допускать нельзя.

Обратите внимание на свой чайник, в котором обычно кипятите воду. Если на нем заметен налет, который вновь появляется после каждой новой очистки, то это означает, что теплообменник в вашем котле необходимо чистить, хотя бы раз в 2 года

Если же отложений на чайнике нет, то можно обойтись и одной очисткой раз в 3 года

В процессе очистки котла ни в коем случае не трите пластины с нажимом или лишними усилиями. Не используйте при этом тряпки, щетки или губки. Это объясняется мягкостью пластинок – их можно легко повредить

Если же отложений на чайнике нет, то можно обойтись и одной очисткой раз в 3 года. В процессе очистки котла ни в коем случае не трите пластины с нажимом или лишними усилиями. Не используйте при этом тряпки, щетки или губки. Это объясняется мягкостью пластинок – их можно легко повредить.

Собирая пилотную горелку, важно помнить об одном важном правиле: кончик термопасты должен располагаться напротив того участка, где загорается пламя. Если вы решили очистить теплообменник химическим способом, то вам стоит учесть, что качественные реагенты, как правило, имеют высокую стоимость. Если в вашем жилище установлен турбированный котел, то на его дне вы увидите мусор, затянутый во внутреннюю часть воздуховода

Его также нужно убрать

Если в вашем жилище установлен турбированный котел, то на его дне вы увидите мусор, затянутый во внутреннюю часть воздуховода. Его также нужно убрать

Для этого достаточно использовать пылесос. Некоторые специалисты утверждают, что регулярное использование соляной кислоты для чистки обменника может привести к хрупкости и серьезному износу металла. Это нужно учесть, выбирая подходящий способ промывки.

• Распространенным сигналом к очистке теплообменника является уменьшение напора воды. Если вы заметили данное изменение, то следует как можно скорее заняться промывкой оборудования.
• Также приступить к очистке техники необходимо и в том случае, если циркуляционный насос стал работать слишком шумно. Это укажет на то, что данная деталь работает под большой нагрузкой.
• К неразборному способу промывки можно обращаться только в том случае, если ваше отопительное оборудование не имеет слишком серьезных и застарелых загрязнений. Кроме того, подобный метод не подойдет для удаления грязи, появившейся за счет коррозии.
• Проведя промывку агрегата, который перед этим вы не разбирали, следует нейтрализовать и утилизировать очищающий раствор сразу после проведения всех необходимых процедур.

Если вода проходит свободно, то это будет говорить о том, что внутренняя часть трубы освободилась от сора. Завершив очистку необходимых деталей, соберите все в обратном порядке. Обязательно удалите любые загрязнения из внутренней части котла. Потом запустите оборудование на всю мощность – это необходимо сделать, чтобы убедиться в отсутствии протечек и исправной работе техники.

Принцип работы котла и его устройство

Изображение 1. Гидравлическая схема двухконтурного котла в режиме отопления.

Газовые приборы с двумя контурами нагрева имеют следующий принцип работы. Теплота сгоревшего природного газа передается теплообменнику, который расположен над газовой горелкой. Этот теплообменник включен в магистраль отопительной системы, то есть нагретая вода в нем будет циркулировать по отопительной системе. Циркуляция воды осуществляется с помощью насоса, встроенного в котел. Для приготовления горячей воды двухконтурное устройство оснащено вторичным теплообменником.

Представленная схема на ИЗОБРАЖЕНИИ 1 показывает происходящие процессы работы и устройство оборудования:

1. Газовая горелка.
2. Циркуляционный насос.
3. Трехходовой клапан.
4. Контур ГВС, пластинчатый теплообменник.
5. Теплообменник контура отопления.

• D — вход (обратка) отопительной системы для нагрева;
• A — подача готового теплоносителя для отопительных приборов;
• C — вход холодной воды из магистрали;
• B — выход готовой горячей воды для санитарных нужд и бытового использования.

Принцип приготовления воды для ГВС таков: нагретая вода в первом теплообменнике(5), который расположен над газовой горелкой(1) и предназначен для нагрева отопительного контура, поступает во второй пластинчатый теплообменник(4), где передает свое тепло контуру ГВС.

Как правило, двухконтурные котлы имеют встроенный расширительный бак для компенсации изменения объема теплоносителя.

Схема двухконтурного котла позволяет производить горячую воду и нагревать ее для отопления только в отдельных режимах.

Конструкция двухконтурного газового котла.

Использование котла одновременно для ГВС и отопления в определенный момент времени невозможно. Например, во время работы устройства происходит нагрев отопительной системы с заданной температурой, процесс поддержания температуры контролируется автоматикой котла, а циркуляция теплоносителя по сети отопления осуществляется насосом.

В определенный момент происходит открытие крана горячей воды для бытовых нужд, и, как только начинается движение воды по контуру ГВС, срабатывает специальный датчик протока, установленный в котле. С помощью трехходового клапана (3) в котле перенастраиваются контуры протоков воды. А именно вода, нагретая в теплообменнике (5), перестает поступать в отопительную систему и подается в пластинчатый теплообменник (4), где и передает свое тепло системе ГВС, то есть поступившая холодная вода из трубопровода (С) нагревается и по трубопроводу (В) подается потребителям квартиры или дома.

В этот момент циркуляция идет по малому кругу и система отопления на время использования ГВС не нагревается. Как только кран на водозаборе ГВС перекрывается, датчик протока срабатывает и трехходовой клапан опять открывает контур отопления, происходит дальнейший нагрев отопительной системы.

Наиболее часто схема устройства двухконтурного газового котла подразумевает наличие пластинчатого теплообменника. Как уже говорилось, его предназначение состоит в том, чтобы передать тепло от контура отопления к контуру водоснабжения. Принцип такого теплообменника состоит в том, что наборы пластин с горячей и холодной водой собраны в пакет, где происходит теплоотдача.

Соединение выполняется герметичным путем: это препятствует смешиванию жидкостей из различных контуров. За счет постоянного изменения температуры возникают процессы теплового расширения металла, из которого сделан теплообменник, что способствует механическому удалению возникающей накипи. Пластинчатые теплообменные устройства изготавливаются из меди или латуни.

Схема подключения двухконтурного котла.

Существует схема двухконтурного котла, которая включает в себя комбинированный теплообменник.

Располагается он над газовой горелкой и состоит из двойных трубок. То есть трубка контура отопления содержит внутри своего пространства трубку горячего водоснабжения.

Данная схема позволяет обойтись без пластинчатого теплообменника и несколько повысить КПД в процессе приготовления горячей воды.

Недостаток котлов, имеющих комбинированный теплообменник, состоит в том, что между тонкими стенками трубок откладывается накипь, в результате чего ухудшаются условия работы котла.

Обзор популярных моделей, какую из них лучше выбрать

На рынке существует множество моделей газовых котлов, ниже предствлены самые популярные из них.

Baxi MAIN Four 240 F

Хороший и очень бюджетный вариант, однако, ненадёжный. При должном обращении и понимании принципов работы, при условии «прямых рук» прослужит относительно долго, но для пользователей «поставил и забыл» не подойдёт.

Фото 2. Газовый двухконтурный котел Baxi MAIN Four 240 F. Модель выполнена в настенном варианте.

• Камера сгорания: закрытая.
• Исполнение: настенный.
• Мощность: 24 кВт.
• Минимальная мощность: 9,3 кВт.
• КПД: 93%.
• Температура ГВС: 35—55 °C.
• Производительность ГВС: 9,8 л/мин @ Δt=35 °C.
• Вес: 31 кг.
• Стоимость: от 13000 руб.

Neva Lux 7224

Российский котёл от компании BaltGaz. Неплохие приборы, адаптированные к российским условиям, но при поломке очень сложно найти запчасти, не лучший гарантийный сервис.

• Камера сгорания: закрытая.
• Исполнение: настенный.
• Мощность: 24 кВт.
• Минимальная мощность: 8,9 кВт.
• КПД: 92,5%.
• Температура ГВС: 30—60 °C.
• Температура отопления: 30—85 °C.
• Производительность ГВС: 14 л/мин @ Δt=25 °C.
• Вес: 34 кг.
• Стоимость: от 34000 руб.

Neva Lux 8624

Российский котёл от компании BaltGaz.

• Камера сгорания: открытая.
• Исполнение: настенный.
• Мощность: 24 кВт.
• Минимальная мощность: 8,9 кВт.
• КПД: 92%.
• Температура ГВС: 30—60 °C.
• Температура отопления: 30—85 °C.
• Производительность ГВС: 14 л/мин @ Δt=25 °C.
• Вес: 34 кг.
• Стоимость: от 36400 руб.

Baxi Eco Four 24

Котлы линейки Eco от компании Baxi в основном получают положительные отзывы. Хорошо греет батареи отопления, а также стабильна температура горячей воды из-под крана.

• Камера сгорания: открытая.
• Исполнение: настенный.
• Мощность: 24 кВт.
• Минимальная мощность: 9,3 кВт.
• КПД: 91,2%.
• Температура ГВС: 35—60 °C.
• Производительность ГВС: 9,4 л/мин @ Δt=35 °C.
• Вес: 29 кг.
• Стоимость: от 34000 руб.

Baxi MAIN-5 24 F

Относительно надёжная работа, изредка возникающие проблемы решаются перезагрузкой с полным отключением питания.

Фото 3. Газовый котел с двумя контурами Baxi MAIN-5 24 F. На приборе есть электронная панель, позволяющая управлять им.

• Камера сгорания: закрытая.
• Исполнение: настенный.
• Мощность: 24 кВт.
• Минимальная мощность: 9,3 кВт.
• КПД: 93%.
• Температура ГВС: 35—55 °C.
• Производительность ГВС: 9,8 л/мин @ Δt=35 °C.
• Вес: 27 кг.
• Стоимость: от 28900 руб.

Bosch Gaz 6000 W WBN 6000-24 С

Котёл российского производства, специально адаптированный компанией Bosch для наших условий: работает при любом напряжении (165—230 В) и перепадах давления газа (10,5—16 бар). Работает и на сжиженном, и на природном газе.

• Камера сгорания: закрытая.
• Исполнение: настенный.
• Мощность: 24 кВт.
• Минимальная мощность: 7,2 кВт.
• КПД: 90%.
• Температура ГВС: 35—60 °C.
• Температура отопления: 40—82 °C.
• Производительность ГВС: 6,8 л/мин @ Δt=50 °C.
• Вес: 32 кг.
• Стоимость: от 29000 руб.

Oasis BM-16

Неплохой агрегат от китайского производителя. По отзывам, хорошо работает на отопление и удовлетворительно — на ГВС. Подойдёт при не сильно большом расходе.

• Камера сгорания: закрытая.
• Исполнение: настенный.
• Мощность: 16 кВт.
• КПД: 90%.
• Температура ГВС: 36—60 °C.
• Температура отопления: 30—80 °C.
• Производительность ГВС: 8 л/мин @ Δt=25 °C.
• Вес: 34 кг.
• Стоимость: от 27000 руб.

Navien DELUXE 24K

Долговечный, очень удобное и эргономичное управление. Агрегат корейского производства — хорошо подходит для эксплуатации в России, обладает умеренной ценой.

• Камера сгорания: закрытая.
• Исполнение: настенный.
• Мощность: 24 кВт.
• Минимальная мощность: 9 кВт.
• КПД: 90,5%.
• Температура ГВС: 30—60 °C.
• Температура отопления: 40—80 °C.
• Производительность ГВС: 13,8 л/мин @ Δt=25 °C.
• Вес: 28 кг.
• Стоимость: от 27500 руб.

Leberg Flamme 24 ASD

Котёл с очень высоким КПД и хорошей производительностью по горячей воде за умеренные деньги.

• Камера сгорания: закрытая.
• Исполнение: настенный.
• Мощность: 20 кВт.
• Минимальная мощность: 7,2 кВт.
• КПД: 96,1%.
• Температура ГВС: 35—65 °C.
• Температура отопления: 30—85 °C.
• Производительность ГВС: 8,3 л/мин @ Δt=30 °C.
• Вес: 38 кг.
• Стоимость: от 32700 руб.

Vaillant turboTEC pro VUW 242 5-3

По отзывам пользователей самый надёжный и долговечный вариант среди моделей в обзоре.

Фото 4. Двухконтурный газовый котел от производителя Vaillant модели turboTEC pro VUW 242/5-3. Прибор настенного типа.

• Камера сгорания: закрытая.
• Исполнение: настенный.
• Мощность: 24 кВт.
• Минимальная мощность: 8 кВт.
• КПД: 91%.
• Температура ГВС: 35—65 °C.
• Температура отопления: 30—85 °C.
• Производительность ГВС: 11,5 л/мин @ Δt=30 °C.
• Вес: 40 кг.
• Стоимость: от 47000 руб.

Устройство двухконтурного газового котла

В момент поворачивания ручки крана ГВС задействуется клапан, который перекрывает доступ воды в отопительную систему. В результате этого она начинает течь в контур ГВС. Нагрев воды, содержащейся во втором теплообменнике, осуществляется за счет воды в первом теплообменнике, откуда она и начинает поступать в кран. В момент возвращения ручки крана ГВС в начальное положение, клапан также прекращает свою работу.

Для большинства потребителей довольно сложно понять, газовый котел какого типа для них станет оптимальным выбором. Чтобы упростить эту задачу, следует вначале выяснить, какими особенностями они обладают

Это можно понять, уделив внимание следующим моментам:

• принцип работы;
• тип камеры горения;
• исполнение.

Все газовые котлы могут быть классифицированы на два типа исходя из принципа их работы:

• конвекционные;
• конденсационные.

Первые характеризуются тем, что удаление водяного пара, который возникает во время сжигания топлива, происходит одновременно с продуктами сгорания.

Конденсационные газовые котлы немного отличаются от конвекционных в этом плане. Прежде чем покинуть котел, продукты сгорания и пар поступают в теплообменник, в котором пар превращается в конденсат. Все это сопровождается образованием определенного количества тепловой энергии.

здесь не возникает конденсата

Говоря о достоинствах конденсационных котлов, следует отметить, что они способны повысить свой КПД практически в два раза за счет тепла, которое выделяет пар. Среди недостатков следует отметить то, что их использование вынуждает доводить до определенных требований всю систему отопления. Для образования конденсата необходимо обеспечить низкую температуру в теплообменнике, где и происходит конденсация.

По этой причине следует позаботиться, чтобы перед попаданием в него вода основательно остыла. В связи с этим, чтобы поддерживать в помещении необходимый тепловой режим, в нем должны быть установлены крупногабаритные и дорогие радиаторы. Если конденсационный двухконтурный газовый котел, устройство которого не содержит сложных элементов, подключить к системе, состоящей из традиционных радиаторов, то ему не удастся демонстрировать КПД больше того, который указан в паспорте.

Если газовый котел оснащен открытой камерой, то воздух в нее будет поступать из помещения, где установлен котел. Для удаления продуктов сгорания предусмотрен дымоход. Причем они выводятся за счет естественной тяги. Не лучшим решением является размещение котла с подобной камерой в помещении, где уже имеется отопительный прибор. Если оно будет плохо проветриваться, то это приведет к дефициту кислорода. Также нужно помнить о том, что существует опасность попадания в комнату продуктов сгорания.

При использовании газовых котлов с открытой камерой следует выделить для них специальное помещение. Причем желательно, чтобы в них был установлен вертикальный дымоход. Этот вариант привлекателен меньшими затратами на покупку оборудования.

Если рассматривать газовые котлы с закрытой камерой, то здесь для удаления продуктов сгорания из камеры используется электровентилятор. Причем они выводятся через коаксиальный дымоход, выполненный в виде конструкции, в которой одна труба помещена в другую. Внешняя труба служит для нагнетания воздуха в камеру сгорания, а внутренняя — для удаления. Этот дымоход может иметь не только горизонтальное, но и вообще любое размещение, которое соответствует конкретному помещению.

Важным достоинством подобных котлов является отсутствие необходимости в выделении специального помещения для установки. К тому же они имеют более высокий КПД. Из серьезных минусов стоит отметить то, что для работы подобного оборудования требуется электросеть, а также они имеют более высокую стоимость.

Продолжая рассматривать двухконтурные газовые котлы и устройство, перейдем к наиболее распространенной категории этого оборудования. В зависимости от исполнения выделяют такие типы, как:

• напольные;
• настенные.

Достоинством последних являются небольшие размеры, а также то, что они могут быть установлены даже на кухне. Что касается напольных моделей, то они нуждаются в отдельном помещении, да и стоимость их выше. Использование в их конструкции теплообменников из чугуна обуславливает тот факт, почему они уступают по мощности и надежности настенным котлам.

Двухконтурный котел или бойлер косвенного нагрева?

Перед владельцем частного дома или коттеджа практически всегда встает проблема в отношении получения горячей воды.

Ранее для этих целей широко использовались различные системы получения горячей воды, но самыми популярными, с точки зрения практичности и экономии, были примитивные газовые колонки или, в лучшем случае, громоздкие самодельные бойлеры косвенного нагрева.

Что изменилось?

Газовые колонки по своей конструкции, надежности и удобству сильно шагнули вперед. И, более того, в некоторых случаях они изменились до неузнаваемости, превратившись в настенные газовые котлы, с открытой камерой сгорания, использующей для горения воздух из помещения, или даже с закрытой, с забором воздуха снаружи и принудительным дымоудалением через коаксиальный дымоход. Великолепные котлы, работающие в полностью автоматическом режиме.

Чем отличается двухконтурный газовый котел от газовой колонки? Тем, что в двухконтурном котле имеется два теплообменника, один из которых нагревает теплоноситель системы отопления, а другой – воду для хозяйственных нужд. Или они собраны в один теплообменник, в котором вода системы отопления и бытовая горячая вода двигаются во встречных направлениях, тогда этот единый теплообменник называется битермическим.

Такие котлы сейчас очень популярны, они просты, дешевы и надежны. Но в каждом, кажущемся идеальным варианте, всегда имеется подвох.

Двухконтурные газовые котлы имеют откровенно слабые показатели по части генерации горячей воды. В зависимости от мощности, двухконтурный котел способен нагреть в непрерывном режиме от 6-7 до 10-12 л горячей воды в минуту в лучшем случае. Если в доме установлены кухонная мойка и душ – этого вполне достаточно. А если семья большая, душей два и имеется еще и ванна – тут уже стоит задуматься, двухконтурный котел может и не справиться. Нет, так или иначе требуемую горячую воду он за какое-то время выдаст, но за это время вода в системе отопления может успеть остыть. Кроме того, если теплообменник битермический, при переключении котла на отопление остывшая вода из системы отопления попадет в сильно разогретый приготовлением горячей воды теплообменник. Автоматика заметит чрезмерно большой перепад температуры и отключит котел, переведя его в аварийный режим до тех пор, пока теплообменник не остынет, а некоторым моделям газовых котлов потребуется и ручное включение.

Еще один недостаток настенных газовых котлов, приготавливающих воду в теплообменниках это то, что теплообменник греется непосредственно пламенем горелки. Для теплообменника отопления в этом нет ничего страшного, так как из воды уже удален кислород, находящиеся в воде при первоначальной заливке соли и минералы осели, циркулирует одна и та же подготовленная, «пустая» вода. А вода из системы водоснабжения, используемая для приготовления горячей воды, несет все новые и новые соли и минералы. Накипь неизбежна. Со временем теплообменнику требуется промывка, причем в некоторых регионах это время может быть очень коротким. Профессиональная промывка теплообменника специальными химическими средствами недорога и мы такие услуги успешно предоставляем, но делать ее необходимо практически каждый год, и со временем может накопиться приличная сумма потраченных на промывку денег.

Что же делать?

Идеальным средством получения больших объемов горячей воды является бойлер косвенного нагрева.

Снимая тепло с контура отопления, запитываясь отдельной веткой от распределительного коллектора, бойлер косвенного нагрева, в щадящем для котла режиме, создает большой запас горячей воды, всегда готовой к использованию. Качественная теплоизоляция, выполненная из твердого пенопласта или пенополистирола, предохраняет воду от остывания долгое время. Благодаря мощным и длинным теплообменникам, встроенным в бак бойлера, они чрезвычайно эффективны и способны готовить действительно большие объемы воды – души, ванны, и даже джакузи – все это будет наполняться большим, свободным напором, не перегружая котел. Кроме того, в бойлере косвенного нагрева, вода водоснабжения нагревается водой контура отопления, а не пламенем, не создается зон перегрева на стенках трубок теплообменника, и накипи образуется намного, намного меньше!

Также, очень часто бойлеры косвенного нагрева оборудуются дополнительным тэном и способны работать вообще без котла, во время регламентных работ с котлом или при другой необходимости. Бойлер косвенного нагрева – горячая вода всегда. Если у Вас большая семья, несколько санузлов, ванная, то бойлер косвенного нагрева – это Ваш выбор!

www.teplomir-nsk.ru