Что такое настенный газовый котел с закрытой камерой сгорания

Расширительный бачок

Чтобы теплоноситель не издавал журчания, система отопления должна быть полностью заполнена.

Но при этом должна быть предусмотрена возможность свободного расширения рабочей среды при нагреве. Для этого и устанавливается расширительный бачок.

Котлы оснащаются бачками мембранного типа, которые не имеют сообщения с атмосферой (закрытые). Такой бачок разделен эластичной мембраной на две части, одна из которых подсоединена к системе отопления, а другая содержит воздух при некотором давлении.

Объем первой части должен составлять примерно 10% от объема всего теплоносителя в СО. Во второй части нужно поддерживать давление на 0,2 атм меньше того, которое наблюдается в СО при работающем циркуляционном насосе.

Конструкция двухконтурного прибора

Устройство двухконтурного газового котла (рис. 4) заключается в трех основных узлах, которые есть во всех видах прибора:

Также неизменной частью газового отопительного агрегата является корпус со слоем теплоизоляции.

Рис. 4 Конструкция двухконтурного газового котла

Газовая горелка – это конструкция с перфорацией вдоль всего корпуса, а внутри находятся форсунки. Форсунки подают и распределяют газ, для равномерного пламени. Горелка может быть нескольких видов:

Одноступенчатая – эта горелка устроена, так что ее нельзя регулировать, она работает в одном режиме;
Двухступенчатая – это устройство имеет 2 позиции регулировки мощности;
Модулированная – мощность такой горелки можно регулировать, за счет этого котлы экономнее расходуют топливо.

Теплообменник. В двухконтурных газовых приборах есть 2 теплообменника:

Первичный – в нем нагревается теплоноситель для отопительного контура. Изготавливается из стали или чугуна;
Вторичный – это теплообменник, в котором нагревается вода для контура горячего водоснабжения. На него обычно влияет температура несколько меньше чем на первичный, поэтому он может быть изготовленным из таких материалов как медь, нержавеющая сталь и т.д.

Рис. 5 Первичный теплообменник для двухконтурного газового прибора

Автоматика – это узел, который управляет работой газового устройства. Он включает электронную схему и систему датчиков. Датчики подают показания работы двухконтурного котла в электронную схему, которая задает режим функционирования либо же отключает прибор.

Циркуляционный насос – это устройство нужно для системы отопления с принудительной циркуляцией. Это комплектующая деталь для энергозависимой системы. Такой насос обеспечивает нужный показатель давления.

Система отведения продуктов горения может быть с:

естественной тягой. В этом случае продукты горения выводятся в дымоходную трубу, которая должна возвышаться над крышей минимум на 1 метр;
принудительной тягой. Котлы с такой системой имеют в конструкции вентилятор для вывода продуктов горения в коаксиальный дымоход (труба в трубе). Такие котлы называют турбированными.

Расширительный бак. Когда теплоноситель нагревается до высокой температуры, то он расширяется, и его излишки временно попадают в расширительный бак. Объем бака может быть разным, это зависит от объема теплоносителя в системе и мощности котла.

Камера сгорания выглядит как емкость из металла с теплоизоляцией. Именно над ней находится первичный теплообменник, а на ее дне расположена горелка. Камера сгорания газового устройства может быть:

Газовый двухконтурный прибор с открытой камерой – это устройство, которое может быть энергонезависимым, так как воздух для горения он берет прямо из помещения, в котором установлен. Рекомендуется устанавливать такие агрегаты в отдельно отведенных помещениях – котельных. Они должны быть устроены по всем правилам, а именно иметь хорошую вентиляцию и окно. Если двухконтурному котлу с открытой камерой горения не хватает воздуха, он будет выделять углекислый газ.

Газовый двухконтурный прибор с закрытой камерой – это устройство, которое воздух для горения берет с улицы через коаксиальный дымоход. Принцип коаксиальной системы отведения газов заключается в ее особенной конструкции – «труба в трубе» (рис. 6). То есть труба с меньшим диаметром находится в трубе большего диаметра. Через маленькую трубу выходят продукты горения, а через большую происходит забор воздуха в газовый котел. Преимуществом коаксиального дымохода является то, что его можно устанавливать как горизонтально, так и вертикально.

Рис. 6 Труба для коаксиального дымохода (труба в трубе)

Виды газовых котлов

Для классификации газового квартирного отопления используются разные факторы – расположение котла в помещении, материала изготовления теплообменника.

Напольные

Напольный котёл необязательно должен находиться именно на полу. Иногда пользуются специально предназначенными для этого платформами.

Одной из разновидностей напольных устройств являются стальные жаротрубные котлы. Они отличаются высокой мощностью и имеют неплохой КПД. Составляющие теплообменника – трубы из стали, обеспечивающие нормальную циркуляцию теплового носителя.

Наряду с жаротрубными, существуют чугунные напольные газовые котлы. Тепловые обменники у них сделаны из чугуна. Мощность – средняя (объясняется внушительным весом теплообменника). У данного типа котлов большой срок службы.

Настенные

Что касается настенных котлов, они располагаются прямо на стеновых поверхностях или особой раме. Отличаются компактностью и невысокой мощностью, которой вполне достаточно для нормального прогрева комнат и воды. Горелки обычно делаются трубчатыми, тепловые обменники изготавливаются из стали или меди.

Автономное настенное газовое отопление экономит немало полезной площади в квартире. Некоторые модели имеют пульты дистанционного управления, что значительно увеличивает удобство их использования.

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.

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.

Основные узлы

Теперь давайте ближе познакомимся с узлами, необходимыми для работы газового котла.

Горелка

Изображение	Описание
	Атмосферная. Достоинство — возможность энергонезависимой работы. Недостатки: расход воздуха из помещения, чувствительность к порывам ветра, монтаж котла только вблизи дымохода. Атмосферной горелкой комплектуется большая часть напольных котлов.
	Турбированная. Достоинства: гибкая регулировка тепловой мощности, независимость от ветра, возможность монтажа котла на любой внешней стене дома. Недостаток — энергозависимость. Используется в настенных котлах с электронным розжигом.

Теплообменник

Теплообменники одноконтурных котлов различаются, прежде всего, материалом, из которого изготовлены.

Изображение	Описание
	Стальной. Достоинства: дешевизна, стойкость к высоким температурам. Недостатки: недолговечность, низкая теплопроводность.
	Медный. Достоинства: высочайшая теплопроводность (медь по этому параметру превосходит сталь в 7 раз), стойкость к коррозии. Недостатки: высокая стоимость; сравнительно низкая термостойкость, ограничивающая максимальную температуру пламени горелки.
	Чугунный. Достоинства: долговечность (чугун стоек к коррозии), большая тепловая мощность (до сотен киловатт). Недостаток: большой вес. Чугунный теплообменник типичен для напольных котлов высокой мощности и часто делается разборным, состоящим из нескольких секций.

Теплообменник двухконтурного газового котла может быть, кроме того, раздельным и коаксиальным битермическим.

Изображение

Описание

Раздельный. Достоинства: возможность независимой замены (при этом второй теплообменник во время ремонта может функционировать), более простая чистка от накипи.

Недостаток: более сложное устройство двухконтурного котла и, как следствие, его более высокая стоимость.

Коаксиальный битермический: горячая вода и теплоноситель системы отопления циркулируют через разные каналы в одной трубе.

Достоинства: компактность, дешевизна.

Недостаток: невозможность раздельной замены теплообменников ГВС и отопления, сложная чистка своими руками от неизбежной в контуре ГВС накипи.

Система розжига

Изображение	Описание
	Пьезорозжиг: деформация пьезоэлемента при нажатии кнопки розжига приводит к высоковольтному разряду, поджигающему пилотную горелку. Достоинство: энергонезависимость. Недостатки: невозможность автоматического включения, высокий расход газа постоянно горящим запальником.
	Электронный: источником высоковольтного разряда становится управляемый автоматикой трансформатор. Достоинства: возможность программирования и подключение внешних устройств (термостатов, модулей GSM). Недостаток — энергозависимость.

Виды двухуконтурных котлов

В зависимости от конструктивных особенностей, двухконтурные газовые устройства подразделяются на настенные и напольные, а те в свою очередь делятся на котлы с открытой и закрытой камерой сгорания.

Настенные

Настенный газовый котел

Настенные котлы рассчитаны на обогрев помещений, суммарная площадь которых не превышает 200 м.кв.

Среди наиболее популярных марок числятся Bosch, Ariston, Beretta и другие производители.

С открытой камерой сгорания

Данный вариант системы отопления в быту встречается нечасто. Как правило, основным критерием выбора выступает низкая цена агрегата. Среди преимуществ данной модели выделяют его энергонезависимость.

С закрытой камерой сгорания

Данная модель котлов самая популярная. Их отличает привлекательный дизайн и компактные размеры.

В виду того, что эта модель появилась на рынке относительно недавно, она соответствует всем современным требованиям. К сожалению, это же является и главным недостатком – сложная электронная начинка котлов не всегда выдерживает скачков давления газа и перепадов напряжения в сети.

Еще один недостаток – высокая чувствительность к качеству водопроводной воды. Дело в том, что нагревательные процессы происходят в маленьком коробе и тонкостенных трубках, при низком качестве воды они очень быстро выходят из строя.

И последнее: не во всех настенных двухконтурных котлах в качестве теплоносителя можно применять антифриз. Если модель вашего котла позволяет использовать этот вид теплоносителя, вам будет полезно прочитать, как заправить систему отопления антифризом.

Напольные

Напольный газовый котел

Данный тип отопления идеально подходит для обогрева помещений с большой площадью.

С открытой камерой сгорания

Открытая камера требует отдельного помещения (котельной). В таких котлах теплообменник выполнен из чугуна. Чугун отличает прочность и сопротивляемость к коррозии, что увеличивает надежность и срок эксплуатации котла.

С закрытой камерой сгорания

Основное преимущество данного типа котла заключается в том, что для него не требуется отдельное помещение. Среди недостатков выделяют его высокую стоимость.

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.

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.

Особенности и типы выпускаемых котлов

Двухконтурный газовый котел является прибором, который нагревает до заданных значений теплоноситель в системе отопления и может приготавливать горячую воду для сантехнических нужд. Использование такого котла позволяет обойтись без дополнительного оборудования для приготовления горячей воды, такого как газовая колонка, накопительные и проточные электрические нагреватели. Принцип работы двухконтурного газового котла основан на процессах и способах передачи тепловой энергии сгорания газа контурам отопления и горячего водоснабжения.

Подключение двухконтурного газового котла к схеме обвязки .

Двухконтурные котлы настенного типа выпускаются в большом технологическом ассортименте. Основные виды выпускаемых двухконтурных котлов:

с открытой газовой горелкой;
с закрытой газовой горелкой, турбированные;
имеющие два отдельных контура нагрева для отопительной системы и горячей воды;
комбинированного типа;
конденсационные.

Конденсационные и конвекционные приборы

Двухконтурные газовые котлы могут работать по двум принципам:

Принцип работы газового конвекционного агрегата заключается в выделении пара от сгорания газа, который в дальнейшем выводится через систему отвода продуктов сгорания. А вот конденсационные модели работают иначе. Они имеют дополнительную камеру сгорания, в которую поступают отработанные пары от горения топлива. Там они еще подогреваются до определенной температуры, а далее нагревают вторичный теплообменник. Вторичный теплообменник предназначен для контура горячего водоснабжения.

Что касается, конвекционного принципа работы котла то он проще и легче в управлении. Так как пар выходит в дымоход, то конденсат не образуется внутри, а значит и минимальные шансы образования коррозии. Конденсационные котлы имеют показатель КПД выше, так как есть в комплектации дополнительная камера сгорания.

Принцип работы газового котла с одним и двумя контурами

Но даже несмотря на всю, казалось бы, простоту строения оборудования, необходимо знать, как работает котел отопления. Ведь знания – сила, которая поможет вам избежать дорогостоящего ремонта и сделает эксплуатацию оборудования полностью безопасной.

Основная классификация газовых котлов делит их на:

Одноконтурные,
Двухконтурные.

Первые необходимы только для того, чтобы обеспечивать дом отоплением. Вторые же могут еще и нагревать воду для бытовых нужд, создавая систему горячего водоснабжения.

Основной принцип работы обоих газовых котлов одинаков: установленная в оборудование автоматика, учитывая показания датчиков, фиксирует, необходимо системе тепло или нет. Если да, то запускается работа газовой арматуры (горелки и составляющих, обеспечивающих ее функционирование). Вода, выступающая теплоносителем, в теплообменнике нагревается до установленной температуры и при помощи насоса под давлением подается в отопительный контур. Именно так работают одноконтурные котлы.

Как же должен работать газовый котел с двумя контурами? Различие заключается в том, что у такого оборудования есть второй контур для СГВ. Но тут необходимо помнить, что такой котел может работать либо только на отопление, либо только на обогрев воды. Одновременно и то, и другое невозможно.

На что влияет количество контуров?

Газовое отопление в многоквартирном доме, если исходить из количества контуров, бывает двухконтурным и одноконтурным. В чём состоит разница? Одноконтурные выполняют только одну задачу – прогревают рабочую жидкость в отопительных системах. Для увеличения температуры воды, применяемой в хозяйственных целях, приходится дополнительно монтировать емкостной водонагреватель. Тип нагрева – косвенный.

Двухконтурные котлы нормально справляются и с обогревом помещений, и воды. Прогрев контура до нужной температуры производится в тепловом обменнике проточного типа. Альтернатива – емкостной водонагреватель.

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 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.

Первый запуск устройства должен осуществлять только технический работник специализированного учреждения. Он протестирует корректность работы всей системы.
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.
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.
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.
Если при использовании превышен период эксплуатации, отраженный в техническом паспорте, то необходимо проведение экспертизы для безопасной эксплуатации.

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.

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.

Автоматика газового котла

Автоматика настенного газового котла предусматривает управление и контроль за его безопасной работой. Она может включать следующие функции:

Систему самодиагностики, которая находит возникшие неполадки или сбои и отображает их коды на ЖК-дисплее.
Газ-контроль осуществляется с помощью датчика газа. Если топливо перестает поступать, автоматика узнает об этом с помощью сенсора и отключает горелку.
Защиту от замерзания – если температура теплоносителя в системе снижается до 5ºC, то автоматика включает циркуляционный насос и перегоняет теплоноситель по системе.
Защиту от перегрева – если температура теплоносителя превышает максимальную хоть на один градус, то автоматика отключит горелку.
Комнатный термостат устанавливается в помещении, и пользователь задает на нем желаемую температуру. Автоматика регулирует работу газового котла так, чтобы в комнате поддерживалась установленная температура.
Защиту от заклинивания насоса.
Погодозависимый программатор является самой современной автоматикой, он управляет работой котла в зависимости от температуры на улице.
Защита от заедания трехходового клапана.

Наличие всевозможных автоматических функций повышает удобство пользования газовым котлом, дает возможность предупредить поломки и появление опасных ситуаций.

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.

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.

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.

Как вам статья?

Мне нравитсяНе нравится