Принцип работы двухконтурных газовых котлов отопления

Особенности подключения котла

Прежде чем начинать монтаж котла, стоит рассмотреть все его особенности работы, чтобы вы могли решить, стоит ли игра свеч. Имеются некоторые нюансы, а также необходимо совершить правильно обвязку, но об этом ниже. Среди того, что вам стоит учитывать:

• Чтобы установить газовое оборудование, вам придётся провести хорошую вентиляцию в помещение, где планируете это делать. Иначе продукты сгорания быстро засорят дымоход, что может закончиться не лучшим образом.
• Настенные модели необходимо прослаивать огнестойкими материалами, ведь котёл также нагревается, и может запросто пропалить обычную деревянную стенку.
• Пространство вокруг отопления, как уже указывалось выше, следует освободить, дабы облегчить его обслуживание и повысить безопасность установки в целом.
• В котельную стоит поставить счётчики загазованности, они помогут вам отслеживать работу вентиляции и, в случае чего, быстро отключить автономное отопление.

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?

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

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.

Дополнительные функции

По наличию подключения к электрической сети котлы бывают:

• энергозависимые, то есть оснащенные программой управления, циркуляционным насосом и другими устройствами, работающими на электричестве;
• энергонезависимыми, не имеющими оборудования, зависящего от электричества.

Независимо от этого во всех устройствах присутствует система автоматики, призванная следить за следующими параметрами:

• наличие тяги в дымоходе;
• давление газа;
• контроль пламени.

Если хоть один показатель не соответствует требованиям, котел не включается.

В различных моделях могут присутствовать дополнительные настройки автоматики:

1. Поддержание уровня заданной температуры. Есть два варианта этой программы: один отслеживает t теплоносителя, другой следит за t воздуха в помещении или на улице, и в соответствии с ней регулирует уровень мощности работы котла.
2. Режим постциркуляции. Когда горелка выключается, есть опасность того, что вода в теплообменнике закипит. Это может привести к поломке устройства, поэтому насос еще некоторое время продолжает гонять теплоноситель по системе, пока t не опустится до безопасного уровня.
3. Экономный режим. Предотвращает замерзание теплоносителя во время отсутствия хозяев. Он поддерживает температуру на уровне +5 º C. Этого достаточно, чтобы сохранить систему в рабочем состоянии.
4. Летний режим. Предназначен для профилактики системы после завершения отопительного сезона. Автоматика раз в сутки включает насос, чтобы прогнать воду по трубам и тем самым предотвратить возникновение пробок и засоров различного характера.

Виды газовых горелок

Двухконтурные котлы настенного типа выпускают с открытым типом газовой горелки и с закрытым. Открытая газовая горелка в котле требует подачу необходимого количества воздуха для сгорания газа из помещения, где установлен газовый котел. Например, привычная схема типовой газовой колонки для нагрева воды.

Устройство с закрытой горелкой имеет изолированное пространство для сгорания газа от помещения. Забор воздуха для процесса горения производится снаружи здания. Чаще всего такие устройства подключены с помощью коаксиального дымохода, выходящего на наружную стену здания. Состоит он из двух труб, расположенных одна в одной. Через внешнюю трубу забирается воздух для горения, а через внутреннюю трубу удаляются продукты сгорания.

Возможно подключение с выбросом продуктов сгорания в предусмотренный дымоход здания и забор воздуха с боковым подводом трубопровода. Котлы с закрытой горелкой называют турбированными, так как они имеют встроенный электрический нагнетатель воздуха турбинного типа. Преимущество таких газовых приборов заключается в безопасности эксплуатации. Их работа не требует постоянного контроля подачи воздуха, проветривания помещения, исключено попадание продуктов сгорания в квартиру или дом. За счет избыточной тяги происходит более эффективное сгорание и более быстрый прогрев воды.

Устройство настенного газового котла.

Двухконтурные газовые приборы могут подключаться в бойлерном режиме. Такой режим работы подразумевает нагрев воды и последующее ее накопление в бойлере, а из него вода уже поступает в точки водозабора.

Конденсационные газовые нагревательные приборы отличаются тем, что их конструкция позволяет конденсироваться водяному пару, содержащемуся в продуктах сгорания газа. При процессе конденсации происходит выделение дополнительного тепла, которое используется или для контура отопления, или для контура ГВС. Схема может включать образование конденсата на первичном теплообменнике специальной формы или на дополнительным устройстве, которое расположено над первичным теплообменником.

Все газовые котлы двухконтурного типа обязательно включают в себя блок автоматики и контрольных датчиков для правильной и безопасной работы. Автоматика отслеживает заданные параметры нагрева воды в контурах, может совместно использоваться с выносными датчиками температуры воздуха в помещении. Датчики тяги, контроль аварийного отключения газоснабжения позволяют эксплуатировать котел наиболее безопасным способом.

Для долговременного использования газового прибора следует произвести грамотную установку, включающую в себя расчет мощности, монтаж в соответствии с нормами безопасности, качественно выполненные пусконаладочные операции.

Работа по монтажу газового оборудования должна производиться только специальными газовыми службами, имеющими сертификат на ее выполнение.

Правила эксплуатации

Во время эксплуатации газового котлоагрегата открытого типа нужно гарантировать достаточную подачу воздуха, для того чтобы обеспечить полноту сжигания газа.

В противном случае КПД агрегата будет низким, а объем несгоревшего газа большим, с возможным выбросом в помещение

В топках закрытого типа, также важно следить за достаточностью воздуха и работоспособностью дутьевого вентилятора.

Основные правила по безопасной эксплуатации отопительного котла, работающего на газовом топливе при возникновении запаха газа:

• немедленно перекрывают газовый кран на горелочное устройство;
• открывают окна для проветривания;
• в котлах закрытого типа включают принудительную вентиляцию в системе дымохода газового котла;
• не пользуются электровыключателями и спичками;
• немедленно перекрывают открытое пламя;
• сообщают об аварийной ситуации в газовую службу.

Автономное отопление набирает популярность, для многих домовладельцев оно стало такой же необходимостью в холодный период года, как система кондиционирования летом – доступный уровень комфорта в жилых помещениях, обеспечивающий нормальную жизнедеятельность.

Главную функцию в этом выполняют современные котельные установки – технологичные, инновационные агрегаты способные решать многоуровневые тепловые задачи.

Правила установки оборудования

Монтаж и подключение котла к системе следует начинать после прохождения этапа проектирования, когда для агрегата подготовлено место в доме. Если установить его с нарушением требований, специалисты газораспределительной компании не подсоединят оборудование к газовой магистрали.

Общие требования на этапе проектирования

Основные нормы установки газового оборудования прописаны в СНиП 42-01-2002. Вспомогательная информация содержится и в уже недействительном, но полезном СНиП 2.04.08-87.

Обычно все правила учитываются инженером-проектировщиком, но и для себя их знать полезно. Помещением для расположения котла может быть кухня, если мощность прибора колеблется в диапазоне до 60 кВт. Отдельная или пристроенная топочная актуальна для агрегатов с показателем мощности до 150 кВт.

Дополнительные нормы по монтажу газового оборудования приведены в СНиП о котельных установках, а также об отоплении, вентиляции, кондиционировании

Требования к помещению следующие:

1. Минимальное значение высоты комнаты — 2 м, объема — 7,5 м3. Если газовых приборов два и более, параметры меняются на 2,5 м и 13,5 м3 соответственно.
2. Не подходят для установки: подвалы, балконы, санузлы, коридоры, комнаты без форточек.
3. Стены помещения должны быть покрыты негорючими материалами или защищены специальными панелями.
4. Освещение: на 10 м3 комнаты приходится минимум 0,3 м2 окна. При взрыве газа окна представляют собой легкосбрасываемую конструкцию, что повышает безопасность эксплуатации оборудования.
5. Обязательно наличие заземления, трубопровода холодной воды.
6. Сечение дымохода соответствует мощности устанавливаемого оборудования.
7. Оставлено пространство вокруг прибора: спереди — от 1,25 м, по бокам (если необходимо обслуживание) — от 0,7 м.
8. Соблюдено расстояние от вертикального дымохода до агрегата — не больше 3 м.

Должна предусматриваться и вентиляция. Естественная рассчитывается в размере 3-х объемов комнаты за час. При организации приточной к этому значению добавляется воздух на горение (параметр указывается в паспорте котла).

Требования касаются не только помещений. Регламентируется и расстояние от навесного прибора до ближайших конструкций. Эти сведения указываются производителем в инструкции к оборудованию.

Если двухконтурный котел устанавливается на деревянную стену, к ней крепится лист кровельной стали (0,8 – 1 мм) или плита минерита. При условии расположения оборудования не в кухне возможен и асбест

Напольные модели котлов устанавливаются на негорючие основания. Если поверхность деревянная, обязательна металлическая подложка.

Рекомендуется размещать прибор как можно ближе к газовой трубе. Использование специальных шлангов допустимо, но они не должны быть большой длины. В продаже встречаются сильфонные шланги до 5 м, они разрешены к установке, но по европейским стандартам длина ограничивается двумя метрами.

Процесс подготовки документации

После общего ознакомления с тем, как технически правильно подключать двухконтурные газовые котлы, можно приступить к подготовке документации. Первый этап — получение ТУ. Необходимо обратиться в районную газовую службу с заявлением, где указан предполагаемый объем потребления голубого топлива в час.

Технические условия выдаются через 1-2 недели. Документ является разрешением на подключение жилья к газовой магистрали.

Второй этап — согласно ТУ разрабатывается проект установки оборудования. Третий — утверждение подготовленной документации инженерами обслуживающей газораспределительной компании.

Проект включает как схему установки самого котла, так и прокладку газопровода от точки подключения до магистрали. Если речь о частном доме, добавляется чертеж проведения коммуникаций по участку

В контролирующую организацию подается техпаспорт котла, инструкция по эксплуатации, сертификаты, заключение экспертизы о соответствии прибора всем нормам. Необходимые бумаги предоставляются производителем двухконтурного котла.

Согласование документации может произойти за неделю или продлиться до 3 месяцев, все зависит от сложности проекта. В случае отказа инспекция обязана предоставить список правок для устранения недостатков. Если все требования соблюдены, проставляются печати и можно приступать к подключению оборудования.

Установка

Установка газового котла в квартире предполагает прохождение ряда обязательных этапов:

• получение ряда разрешений от газоснабжающей организации;
• подготовка проектной документации;
• покупка оборудования и материалов в соответствии с проектом;
• подготовка помещения и переделка существующей системы;
• устройство вентиляции и дымохода.

Из всех перечисленных выше этапов получение документации от специализированной организации является наиболее затратным по времени и силам.

Газовый котел для квартиры подбирается с учетом предпочтений хозяев, площади помещений, а также схемы отопления.

Установка отопительного оборудования данного типа возможна только в тех случаях, когда квартира отвечает определенным требованиям, таким как строгие параметры света, высота потолков, ширина входной двери, наличие дымохода, определенная площадь помещения и др.

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.

Как работает котел в разных режимах

У прибора есть важные особенности. Чтобы понять их, принцип работы двухконтурного газового котла отопления следует рассмотреть в разных режимах по отдельности.

На отопление

Трехходовой клапан приводится в особое положение. Это означает, что рабочая среда из первичного теплообменника поступает в отопительный контур.

Режим следующий:

1. Температура теплоносителя отслеживается сенсором. При остывании на 1° датчик отправляет сигнал на контроллер – открывается подача газа, и на основной горелке вспыхивает пламя.
2. После нагрева теплоносителя до температуры, на 5°С превышающей установленное пользователем значение, котел отключается.
3. После остывания пункты 1 и 2 повторяются.

При наличии выносного термостата котел учитывает еще и температуру воздуха в доме. Самые совершенные модели оснащаются погодозависимыми датчиками, которые определяют наружную температуру. При ее изменении двухконтурный газовый котел успевает своевременно скорректировать производительность по теплу.

При нагреве воды

Когда пользователь открывает кран, жидкость в линии ГВС приходит в движение, и датчик протока отправляет сигнал контроллеру. Тот переключает трехходовой клапан, и вещество, циркулирующее в отопительном контуре, из первичного теплообменника направляется во вторичный. Этот процесс представлен на видео.

Объем горячей воды, приготавливаемый за единицу времени, зависит от мощности отопителя. Этот параметр указывается в технических характеристиках (например, 11 л/мин). Необходимо уточнять, какая разность температур на входе и выходе при этом подразумевается (dt). У некоторых изготовителей она составляет 35°С, у других – только 25°С.

При мощности котла менее 20 кВт производительность по горячей воде невысокая. В таких условиях более удобна модель со встроенным бойлером.

Ее преимущества:

1. Подогрев жидкости осуществляется в периоды, когда система отопления не требует тепла.
2. Даже при самой малой мощности производительности хватает на несколько точек разбора.
3. Из крана сразу идет горячая вода.

Есть и недостатки:

• большие габариты;
• ограниченная во времени производительность по горячей воде (зависит от объема бойлера).

Необходимо учесть и увеличение расхода газа, что обусловлено теплопотерями в накопительной емкости.

https://youtube.com/watch?v=R0XMnpwPZAo

Летнее время

При переключении в этот режим котел совершает следующие действия:

1. Трехходовой клапан переводится в положение «На вторичный теплообменник».
2. Основная горелка зажигается по команде датчика протока.
3. После подогрева теплоносителя до заданной температуры котел отключается, затем, когда вещество остывает, снова включается.

Таким образом, в летнем режиме устройство работает только как водонагреватель.