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.
Самые распространенные причины некорректной работы отопительного оборудования
Со сбоями по разным причинам могут работать даже системы ведущих производителей: Navien, Ariston, Bosch, Vaillant, BAXI и другие. Распространенной причиной, почему котел «Навьен» часто включается и выключается (как и модели других брендов), является неправильная установка. Система начинает включаться/отключаться каждые 5-7 минут или даже чаще.
Если вы видите, что срабатывание происходит чаще нормы, это повод обратиться к мастеру. Он сможет более точно диагностирует проблему и найдет ответ, почему возникли сбои в работе.
Вот еще несколько часто возникающих причин:
- Модель выбрана неправильно. Например, если установлена модель со слишком большой мощностью для таких помещений. Мы неоднократно говорили, что нужно выбирать агрегаты с запасом мощности, но не слишком большим. Обычно достаточно +10% мощности от рекомендуемой.
- Неправильно установлен циркуляционный насос. Если теплоноситель двигается не так, как положено, это тоже может вызвать ошибки в работе.
- Указан неверный диапазон температур. Современные модели отопительного оборудования позволяют с высокой точностью указать температурный диапазон, который они должны поддерживать, – не допускать перегрева помещения и его переохлаждения. Если владелец неправильно выставит эти значения и разница температур слишком маленькая, это может стать первопричиной, почему котел часто включается и выключается.
- В комнате не установлен термостат, а регулировка работы оборудования происходит по температуре теплоносителя. Такое решение не дает объективной оценки температуры в помещении и система работает неправильно. Эффективнее и надежнее установить термостат.
Большинство из этих проблем не являются критическими и сложными в решении. Но если не уделить им внимания, система из-за некорректного режима работы износится гораздо быстрее и потребует замены. А это уже дорого. Об этих проблемах и их путях решения поговорим далее.
Избыток мощности
Мощный настенный или напольный газовый котел в маленьком помещении – это излишество. Во-первых, это дорого. А во-вторых, мощность нужно рассчитывать точно, а не с избытком. Слишком большая мощность не рекомендована, как и недостаточная. Если самостоятельно вы не можете выполнить расчеты мощности, рекомендуем обратиться к мастеру, который все сделает.
Кстати: если вы установите агрегат недостаточной мощности, проблемы частого включения/выключения может не быть, но в дымоходе будет постоянно собираться конденсат. Засорение и износ элементов системы ускоряются. Плюс невозможно будет полноценно обогревать помещения.
Мы уже писали, как сделать расчеты мощности отопительной системы для дома. На выбор влияет много факторов:
● климат в регионе по сезонам; ● общая площадь отапливаемых помещений; ● материалы, использованные для строительства дома, и качество утепления; ● тип, размеры окон и дверей, прочее.
Изучите в инструкции, как часто должен активироваться именно ваш котел. Для разных моделей эти значения отличаются. Вас должно насторожить не только слишком частое отключение, но и разная его периодичность – через пять минут, через три, потом опять через пять (промежутки могут быть другими).
Если у вашего котла избыток мощности, это не повод покупать новый. Есть несколько способов решить этот вопрос:
- Установить в гидравлической системе 4-ходовые смесительные клапаны. Это наиболее действенный способ, но он же и самый дорогой.
- Понизить горелку. Такой способ применим только если установлена многоступенчатая горелка.
- Установить и подключить бойлер. Таким образом вы снизите мощность котла и вместе с тем обеспечите дом горячей водой.
Ну а чтобы не допускать подобных причин частого включения и выключения газового котла, проще и дешевле изначально провести расчеты и выбрать оборудование.
Неправильно установлен циркуляционный насос
Естественная циркуляция может быть недостаточно эффективной, из-за чего установка насоса полностью оправдана. В частности, для больших домов на несколько этажей. Любое нарушение при монтаже может приводить к сбоям в работе оборудования – агрегат будет тухнуть, может хлопать и проявлять другие признаки неисправности.
Стоит ли выбирать котел с закрытой камерой сгорания
Напольный двухконтурный газовый котел отопления с закрытой камерой сгорания имеет несколько преимуществ. Среди них следует отметить отсутствие необходимости выделять отдельные помещения для его установки, поэтому монтаж оборудования может осуществляться внутри дома. Кроме того, такие установки обладают большей эффективностью. Но у таких котлов есть и свой недостаток – без электричества работа вентилятора приостанавливается. Это указывает на то, что во время сбоев с электроэнергией работа системы отопления остановится. Это следует учитывать перед приобретением подобного агрегата.
Общие сведения о битермическом теплообменнике
Классические теплообменники для котлов предусматривают разделение камер нагрева. То есть для обслуживания отопительных контуров предназначается одна камера — как правило, основная, а для ГВС — второстепенный радиатор. Такое исполнение имеет немало преимуществ, однако на фоне объединенных камер нагрева становятся очевидны и его слабые стороны. При этом будет неправильно считать, что во втором случае вода смешивается — такой принцип не допускает и битермический теплообменник. Что это такое в плане подхода к обслуживанию воды? Это то же самое радиаторное оборудование, но с общим корпусом, в котором заключены и камеры для нагрева теплоносителя, и отсеки для подготовки бытовой воды. В битермических системах тоже действует принцип разделения зон обслуживания разных сред, но это относится именно к внутреннему разграничению камер. В то время как стандартный разделенный теплообменник изначально содержит две разные камеры.
Материалы изготовления
Самые дорогие котлы — те, в которых теплообменники из чугуна. Это связано с тем, что чугунные компоненты служат дольше и устойчивы к коррозии и термическим напряжениям. Высоко ценятся теплообменники из нержавеющей стали и меди, обработанные ингибирующим составом. Дешевле обходятся модели котлов с компонентами, изготовленными из алюминия.
Материал для котла должен быть максимально устойчив к появлению трещин, ржавчины. Срок службы качественных теплообменников — не менее 20—30 лет. Чугунные компоненты котла обладают особой кристаллической структурой для обеспечения однородности тепловых потоков.
Это интересно: Как нужно проверять клапана и другие компоненты на газовом котле?
Что собой представляют настенные двухконтурные газовые котлы
Современные навесные двухконтурные котлы имеют отличный дизайн, минимум коммуникаций вокруг себя и работают практически бесшумно, поэтому могут быть установлены в любом соответствующем требованиям помещении
Газовые двухконтурные котлы при тех же габаритах и отопительных технических характеристиках объединяют в себе функционал сразу двух приборов — самого котла и проточного (реже — накопительного) водонагревателя. Теплоноситель из контура отопления в двухконтурных моделях не смешивается с санитарной водой контура горячего водоснабжения (ГВС).
Еще одним важным моментом является количество человек, проживающих в доме, а вернее количество точек одновременного потребления горячей воды. Большинство двухконтурных моделей работает по принципу приоритета ГВС, т.е. когда открывается точка потребления, подогрев отопительного контура. Реже, обычно в более дорогих моделях, где распределение производительности реализовано с помощью трехходового клапана, подогрев отопительного контура не прекращается полностью, но производительность все равно снижается.
На практике это означает, что если пользоваться одновременно несколькими точками потребления горячей воды, производительности контура ГВС может быть недостаточно, не говоря уже о контуре отопления. Поэтому общее количество комнат с наличием точек потребления горячей воды (санузел, гостевой санузел, кухня и т.д.) не должно превышать трёх.
Устройство и принцип работы
Наглядный принцип работы двухконтурных котлов с приоритетом горячего водоснабжения (ГВС)
Двухконтурные настенные котлы отличаются от одноконтурных лишь наличием дополнительного теплообменника и органами распределения производительности между контурами. Техническое устройство может варьироваться от модели к модели, но стандартная конструкция проста и понятна: горелка, на которую подается газ и ее запальники — первичный теплообменник, внутри которого находится теплоноситель контура отопления и вторичный теплообменник, внутри которого циркулирует санитараня вода контура ГВС — система отвода продуктов сгорания в дымоход.
Все известные и распространенные модели уже с завода оснащаются всеми необходимыми для системы отопления элементами и узлами: расширительным баком, циркуляционным насосом, автоматическим воздухоотводчиком, предохранительным клапаном, манометром, набором датчиков и т.д. Это значит, что для стандартной схемы отопления достаточно всего лишь подвести к котлу подающие и обратную линии, а также источник воды для контура ГВС (напр. водопровод).
Для наглядного понимания принципа работы двухконтурных моделей, рассмотрим функционал каждого контура отдельно:
- отопительный — базовый контур, в котором непрерывно циркулирует теплоноситель, нагреваясь в теплообменнике и отдавая тепло через радиаторы в отапливаемых помещениях;
- водонагревательный — задействуется только при открытии точки потребления горячей воды, перенаправляет весь или определенную часть теплоносителя отопительного контура на подогрев воды.
После закрытия крана потребления, котел обратно переключается на контур отопления и подогревает его, если теплоноситель успел остыть, или же переходит в режим ожидания (фоновый обогрев), если с температурой все в порядке.
Для традиционных двухконтурных котлов всегда характерна задержка в подаче уже подогретой воды (от 5 до 15 секунд), но существуют модели без такой задержки, со встроенным бойлером, работающие по принципу накопительного нагревателя, о которых мы еще расскажем при описании критериев выбора. В любом случае также присутствует не зависящая от котла задержка в подаче горячей воды, связанная с длиной трубопровода между котлом и точкой потребления, в котором находится остывшая вода.
Устройство на примере известного двухконтурного BAXI ECO-4s 24F: компактная классическая компоновка, оптимальные материалы, все модули для удобства вынесены вниз
Двухконтурный газовый котел для отопления частного дома
В отличие от многоэтажек, где доминирует центральное отопление, все частные дома отапливаются самостоятельно. Поэтому для них актуален выбор отопительного прибора.
Жители частного сектора могут сами проводить отопление и выбирать устройство, с помощью которого будет отапливаться их дом. Благодаря насыщенности рынка различной продукцией, можно выбрать любой приемлемый для себя вариант.
В этой статье мы поговорим о достоинствах и недостатках двухконтурного котла. Если в вашем доме проведен газ, то вы сможете установить такой вариант, потому что он работает на газу.
Для начала разберемся в том, что он собой представляет. Этот котел имеет два контура и у каждого есть свое функциональное назначение. Первый греет воду, которая проходит по радиаторам отопления и греет весь дом, а второй предназначен для горячего водоснабжения вашего дома вместо водогрейной колонки или титана.
Двухконтурный котел может иметь два теплообменника, которые, как правило, устанавливаются в настенном варианте. У приборов с одним теплообменником дополнительно установлена труба, по которой подается холодная вода.
Напольные двухконтурные котлы отечественного производства имеют примитивную конструкцию. Если вам нужно будет использовать только один контур, то второй вместе с ним тоже будет подогреваться. То есть, летом вам будет нужна горячая вода, и при ее нагреве вы будете отапливать помещение. Согласитесь, что это лишняя трата топлива и бесполезная работа прибора.
А если зимой вы будете использовать котел только для отопления, у вас всегда будет горячая вода. Это, конечно же, лучше, чем горячие батареи летом, но все так же бесполезно, если вы не нуждаетесь в горячей воде.
Настенные котлы иностранного производства имеют независимые контуры, которые решают проблему напольных двухконтурных устройств. Но если один контур выйдет из строя, то и второй работать не будет. В настоящее время преимущественно используются двухконтурные котлы настенного типа, так как они имеют большую эффективность, чем напольные.
Большой плюс двухконтурных котлов заключается в их малых размерах. Если место у вас в доме ограничено или вам не помешало бы свободное пространство, то смело устанавливайте такой отопительный прибор. Ведь, благодаря объединению двух функций в одном агрегате, отпадает нужда ставить два устройства: для отопления и для нагрева воды.
Двухконтурные котлы достаточно мощны, чтобы подогревать воду и для отопления и для непосредственного использования. Их мощность начинается от 23 киловатт. Но если вам потребуется нагрев воды для бытовых нужд, то контур отопления автоматически отключается.
То есть, на некоторое время вы останетесь без горячих радиаторов. Или воду для использования будете подогревать только в крайних случаях. Можно, конечно же, наладить систему так, чтобы у вас постоянно оставались горячими два контура, для этого вам достаточно не допускать полного остывания одного из них, пока работает другой.
Работа с накопительным бойлером
Накопительный бойлер — это емкость, внутри которой проходит змеевик с горячим теплоносителем. Отличие от стандартного теплообменника в объеме и способе нагрева — здесь жидкость статична, она получает тепловую энергию в постоянном режиме.
По мере водоразбора объем вода пополняется и вновь нагревается. При этом, температура ГВС намного ровнее, а количество горячей воды со стабильными параметрами гораздо больше, чем у конструкций с пластинчатыми теплообменниками.
Чаще всего используют внешние накопители, но есть двухконтурные агрегаты со встроенными емкостями. Они эффективны, обладают максимальными возможностями и сроком службы.
Специалисты и рядовые пользователи отзываются о подобных конструкциях как о наиболее предпочтительных вариантах.
Методы розжига двухконтурного котла
Без системы автоматического розжига мало кто представляет комфортное использование газового отопительного оборудования. Существуют два совершенно разных принципа, которые могут применяться как для электрозависимых, так и полностью автономных котлов — электрический и пьезорозжиг.
Блок автоматики для пьезорозжига двухконтурного газового котла имеет простую конструкцию и напоминает устройство газовой зажигалки (+)
Метод пьезорозжига действует по тому же принципу, что и розжиг в зажигалке — нажатие кнопки приводит к появлению искры, которая запускает процесс горения. В дальнейшем, контроль над тем, чтобы пламя не погасло, производится с помощью термопары.
Элемент нагревается горелкой, вырабатывая ток, который удерживает от захлопывания электроклапан. Во время временной приостановки в котле все равно остается гореть фитиль.
Пьезорозжиг часто используется в энергонезависимых котлах и является, по сути, полуавтоматической системой. Если газ отключен, горелка гаснет, и клапан закрывается, прекращая дальнейшую подачу газа. Снова запустить котел можно нажатием на кнопку.
Электророзжиг обеспечивает полную автоматизацию — отопительное устройство запускается с появлением искры, а контроль пламени осуществляется с помощью блока контроля ионизации. При отключении электричества срабатывает автоматика, она перекрывает газ, а при включении запускает работу котла.
В таких устройствах нет необходимости в постоянно горящем запальном фильтре, а это существенная экономия газа. Устранить зависимость котла с электророзжигом от электропитания можно с помощью батареек.
Конструкционные характеристики
Отопительный прибор состоит из двух теплообменников (для отопления и горячей воды), регулировки температуры и горелки. Такое строение обеспечивает качественную и надежную работу оборудования и легкость в эксплуатации.
Благодаря двум контурам система обеспечивает весь дом отоплением и постоянной горячей водой. В целях безопасности отопительный котел перекрывает подачу газа, если пламя отсутствует.
Виды котлов
Настенные двухконтурные котлы отопления могут встречаться в двух видах:
- битермические;
- дуотермические.
Первый тип представляет собой конструкцию из двух стальных трубок, расположенных одна в другой. Внутренний контур обеспечивает горячее водоснабжение, внешний – отопление. Такая система очень эффективна. Дуотермические котлы состоят из двух контуров теплообмена. В каждом резервуаре есть прочная трубка из меди, которая, нагреваясь, отдает тепло в обе системы (ГВС и отопление). Тогда расход тепла минимизирован.
Мощность
Выбирая отопительный прибор, особое внимание нужно уделить показателям мощности. Традиционно норму можно рассчитать по формуле: 1 кВт х 10 м2. Двухконтурный котел должен иметь мощность не менее 24 кВт
Это обеспечит комфортные условия в любое время года
Двухконтурный котел должен иметь мощность не менее 24 кВт. Это обеспечит комфортные условия в любое время года.
Не стоит беспокоиться о чрезмерном расходе топлива, если площадь квартиры меньше 240 м2: устройство затрачивает ровно необходимое количество газа для обогрева помещения.
Объем бака и тип горелки
Средний объем бака для воды составляет от 30 до 60 л. Если расход воды гораздо больше (актуально для частного дома), нужно устанавливать дополнительный бойлер. Стандартный котел обеспечивает до 15 л горячей воды при температуре 35С°. Конструкция рассчитана таким образом, что даже в холодное время года температура будет настроена на максимальный комфорт.
В современном оборудовании для отопления применяют два типа горелок: открытая и принудительная. Наиболее экономичный первый вариант, поскольку на него затрачивается минимальное количество энергии.
Теплообменник и расход газа
Главным критерием при выборе теплообменника является материал. Самым распространенным металлом считается чугун. Ему свойственна долговечность (при правильной эксплуатации) и высокая теплопроводность. Большой вес металла и хрупкость – основные недостатки устройства отопления. Стальные теплообменники более легкие, надежные, а при хромировании еще и устойчивы к коррозии.
Расход газа связан с мощностью котла. Чем больше мощность, тем выше потребность в топливе, а значит, устройство будет затрачивать больше газа.
Второй этап: подключение к отопительному водяному контуру
Чтобы выяснить, как подсоединить газовый котел к отоплению, следует разобраться, где у него находятся патрубки, от которых идёт выход к отопительному контуру. Почти все модели устроены идентично. В нижней части агрегата (обычно, в центре), есть патрубок для газопровода, а справа и слева от него – патрубки для подсоединения к водопроводной сети. Ближе к торцовой части имеются выходы для подсоединения водяного контура: обратки и подачи теплоносителя к радиаторам.
Производители газовых котлов предупреждают об опасности попадания мелкого сора в систему. Это может произойти в случае, когда вода в системе окажется загрязнённой. Если это допустить, газовый агрегат может выйти рабочего состояния. Есть простой выход: установить на патрубке обратного водопровода фильтр грубой очистки. Он позволит существенно увеличить «жизнь» котла и повысит его производительность. Когда фильтр грубой очистки уже смонтирован перед водомером, то ставить его перед газовым котлом не нужно.
Поэтому перед тем, как подключить двухконтурный газовый котел к отоплению, нужно заблаговременно приобрести необходимые фильтры.
При монтаже котла предусматривают обязательную установку отсекающих вентилей. Водопроводную арматуру ставят на трубы подачи воды в систему и на обратки. Без этих устройств выполнять ремонтные работы будет очень сложно. Если не предусмотреть отсекающие краны, то при устранении неисправности в системе, оставшийся в трубах воздух заблокирует циркуляцию теплоносителя. Как следствие — некачественный прогрев радиаторов и выход их строя. То есть экономить на вентилях не целесообразно.
