Как работает двухконтурный газовый котел. Принцип работы двухконтурного газового котла отопления и особенности его подключения

Прибор может работать в двух основных функциях: Отопление и производство горячей воды для санитарных целей. Сначала автоматика опрашивает все датчики котла. Она убеждается, что котел заполнен водой, что насос работает и что есть электричество. Это означает, что включение возможно.

Принцип работы двухконтурного газового котла

Двухконтурные нагреватели стали популярны благодаря своим компактным размерам и простоте использования. Они хорошо обогревают ваш дом и одновременно служат источником горячей воды. Это означает, что вам не нужно покупать отдельный водонагреватель и систему отопления.

В этой статье мы расскажем, как работает двухконтурный газовый котел, и представим основные конструктивные особенности.

Устройство газового котла с двумя контурами

Чтобы понять, как работает двухконтурный газовый котел, необходимо ознакомиться с его конструкцией. Устройство состоит из нескольких различных элементов, отвечающих за нагрев теплоносителя в контуре отопления и переключение на контур горячего водоснабжения. Благодаря слаженной работе всех узлов, вы получаете качественный прибор, который работает без сбоев и неполадок.

Рассмотрим основные элементы, задействованные в конструкции двухконтурного газового котла:

Горелка , которая находится в открытой или закрытой камере сгорания — это сердце каждого агрегата, отвечает за нагрев теплоносителя и выработку тепловой энергии, необходимой для функционирования контура горячего водоснабжения. Для того, чтобы была возможность сохранять заданный температурный режим, в нее входит система электронной модуляции пламени.
Циркуляционный насос . Благодаря этому элемент обеспечивается принудительное перемещение теплоносителя по системе отопления и в процессе функционирования контура ГВС . Работа насоса не сопровождается никакими посторонними звуками, поэтому не стоит беспокоиться, что прибор будет шуметь.
Камера сгорания , именно в нее помещена горелка. Бывает открытой и закрытой. Над закрытой камерой сгорания располагается вентилятор, который обеспечивает нагнетание воздуха и удаление продуктов сгорания.
Трехходовой клапан — переводит систему в режим генерации горячей воды.
Основной теплообменник — в двухконтурных отопительных агрегатах он находится над горелкой, в камере сгорания. Здесь происходит нагрев теплоносителя.
Вторичный теплообменник — здесь осуществляется подготовка горячей воды.
Автоматика. Исходя из показателей термостатов и датчиков, она отображает то, насколько системе не хватает тепловой энергии. После этого она приводит в действие газовую арматуру. Вода, которая выступает в качестве теплоносителя, нагревается в теплообменнике до нужного температурного режима и посредством циркуляционного насоса поступает в отопительный контур. Также автоматика отвечает за контроль всех показателей работы техники, проверяет температуру теплоносителя и горячей воды, производит включение/выключение различных узлов.
В самом низу корпуса находятся патрубки , необходимые для подсоединения отопительной системы, труб с холодной/горячей водой и с газом.

На рынке представлены модели двухконтурных газовых котлов с двойным теплообменником. Существует два типа двухконтурных газовых котлов, но принцип их работы остается одинаковым.

Из вышесказанного понятно, что устройство двухконтурного газового котла непростое, но если учесть и понять назначение тех или иных узлов, то все трудности исчезают. Особенностью этих устройств является наличие встроенных трубопроводов — расширительного бака, циркуляционного насоса и групп безопасности.

Конструкция двухконтурного газового котла, конденсационного

Принцип работы двухконтурного газового котла

На сегодняшний день газовые котлы — очень популярное устройство, это связано с тем, что газ считается самым дешевым хладагентом. Первое, что необходимо знать, это то, что работа этих устройств осуществляется двумя способами:

в режиме обогрева;
в режиме генерации горячей воды.

Работа устройства одновременно в двух режимах — не может осуществляться — для этого в двухконтурных котлах имеется трехходовой клапан, который направляет определенное количество хладагента в контур горячей воды.

Работа газового котла в режиме отопления аналогична работе обычного водонагревателя мгновенного действия. При первоначальном запуске горелка работает достаточно долго, чтобы поднять температуру в отопительном контуре до необходимого уровня. Как только необходимая температура достигнута, подача газа отключается. Если в доме есть датчик температуры воздуха, это учитывается в автоматике.

На работу газовой горелки в двухконтурных котлах также может влиять погодозависимая автоматика, которая следит за температурой наружного воздуха.

Тепло, вырабатываемое горелкой, используется для нагрева теплоносителя, который принудительно подается через систему отопления.

Трехходовой клапан устроен так, чтобы вода могла беспрепятственно проходить через основной теплообменник.

Продукты сгорания выводятся самостоятельно или через специальный вентилятор, расположенный в верхней части двухконтурного котла. Система бытового горячего водоснабжения неактивна.

Устройство котла для обслуживания двух контуров

Газовый двухконтурный котел-утилизатор отличается от своего одноконтурного аналога тем, что вместо одного теплообменника он имеет два, технически известные как первичный и вторичный теплообменники.

Первый, т.е. первичный теплообменник, расположен непосредственно в зоне горения пламени. Его задачей является нагрев теплоносителя для системы отопления. Вторичный теплообменник отвечает за работу системы подготовки горячей воды.

Читайте ещё: Изготовление пиролизного котла своими руками: чертежи и принцип работы. Как сделать сжигатель пиролизных газов.

Стабильная работа отопительного прибора возможна, если все компоненты работают слаженно. Информация о наиболее важных функциональных компонентах помогает понять принцип работы устройства

Конструкция каждого двухконтурного прибора включает следующие стандартные компоненты:

Камера сгорания с горелочным блоком;
Теплообменники;
Устройства управления и защиты оборудования.

Чтобы понять особенности работы газовых котлов двухконтурной разновидности, рассмотрим отдельные компоненты.

Виды газовых горелок для двухконтурных котлов

Горелка газового котла отвечает за получение тепла, необходимого для работы контуров отопления и горячего водоснабжения. Тепловая энергия получается путем сжигания топлива. Горелка расположена в камере сгорания, в которую помимо газа поступает воздух. Это необходимо для процесса горения.

В зависимости от того, как они функционируют, горелки можно разделить на следующие типы:

Одноуровневая горелка . Агрегат с подобной горелкой может работать всего в двух режимах – «Стоп» и «Пуск». Подобные котлы, несмотря на низкую экономичность и сниженный ресурс эксплуатации пользуются популярностью благодаря простоте конструкции и невысокой стоимости.
Двухуровневая горелка . Отопительный прибор с такой горелкой может работать на полной и половинной мощности. Его преимущества ощутимы в теплое время года, когда для подогрева не слишком холодной воды нет необходимости эксплуатировать прибор на полной мощности.
Модулируемая горелка . Умная система котла с подобной горелкой позволяет производить настройку и регулировку мощности. Такой котел характеризуется высоким сроком службы и экономичностью, но при этом и стоит на порядок выше агрегатов с одноуровневыми и двухуровневыми горелками.

Горелки делятся на открытые и закрытые типы. При открытой горелке воздух, необходимый для горения, забирается непосредственно из помещения, в котором находится котел. Для отвода продуктов сгорания требуется дымоход, который должен обеспечивать достаточную естественную тягу.

Атмосферные нагреватели обычно оснащаются стандартным металлическим дымоходом, турбированные нагреватели — коаксиальным дымоходом. В зависимости от технических условий места установки дымоходный канал прокладывается вертикально или под углом. Угловые варианты выводятся через стену на улицу или подключаются к общественному дымоходу.

Газовая горелка — основной элемент двухконтурного газового котла, она отвечает за сжигание топлива и извлечение тепловой энергии в необходимом количестве

Принцип работы и специфика

Многие владельцы газовых приборов не задумываются о том, как на самом деле работает двухконтурный газовый котел. Они ошибочно полагают, что нагрев воды и нагрев отопительного контура происходят одновременно. В действительности все выглядит не так радужно.

Двухконтурный газовый котел не может работать одновременно в двух функциях и обеспечивать как отопление, так и горячую воду. Об этом свидетельствует наличие в его конструкции трехходового клапана.

В нормальном режиме работы котел непрерывно работает только для нагрева теплоносителя, циркулирующего в системе. Частота включений и интенсивность пламени контролируются датчиком температуры. Если работа системы отопления не основана на естественной циркуляции, то одновременно с горелкой запускается циркуляционный насос.

Пространство в нижней части настенного котла используется для входа газа и подключения холодной воды, а также для разветвления контура горячей воды и контура отопления.

В основном, когда температура теплоносителя достигает заданного значения, датчик посылает сигнал на снижение активности горелки. Пока температура не снизится до заданного значения, котел остается в пассивном режиме. Затем датчик посылает команду автоматике на повторное включение топливного клапана.

Схема действия двухконтурного котла

Наличие системы бытового горячего водоснабжения несколько усложняет работу двухконтурного газового котла. Теплоноситель, нагретый горелкой и проходящий через теплообменник, отдает тепло пластинчатому теплообменнику, через который проходит вода из водопровода.

Схема двухконтурного газового котла с одним битермическим и двумя обычными теплообменниками. В первом варианте два теплообменника не требуются.

Невозможно одновременно использовать двухконтурную модель в режиме отопления и горячей воды. При срабатывании крана горячей воды трехходовой термостатический клапан предотвращает циркуляцию теплоносителя по системе отопления. Котел переходит в режим водообмена с пластинчатым теплообменником, который нагревает бытовую воду.

Если в течение длительного периода времени потребление горячей воды велико, работа котла, ориентированная на отопление, может быть парализована. Существует два способа решения этой проблемы: Установка радиатора большего размера или установка в систему радиатора косвенного нагрева.

Если вы активно используете систему горячего водоснабжения, можно установить двухконтурный котел со встроенным бойлером. В этом случае расход топлива несколько увеличивается, так как энергия котла расходуется на поддержание температуры воды в дополнительном газовом водонагревателе во время перерывов в работе системы отопления.

Определенное количество горячей воды во встроенном водонагревателе позволяет использовать систему бытового горячего водоснабжения без прерывания работы отопительного контура. Таким образом, две системы чередуются, что позволяет избежать перегрева теплоносителя и продлить срок службы теплообменника.

Читайте ещё: Чем хорош кварцевый обогреватель. Что такое кварцевый обогреватель.

Котел со встроенным водонагревателем не только обеспечивает адекватное снабжение горячей водой, но и позволяет избежать длительных перерывов в работе отопительного контура

Благодаря встроенному бойлеру котел может в любое время обеспечить горячую воду нужной температуры и имеет автоматический запас горячей воды. Проточная система горячего водоснабжения, напротив, нуждается в нескольких минутах для нагрева до желаемой температуры.

Принцип работы

Двухконтурный газовый котел может работать в двух режимах — отопления и бытового горячего водоснабжения. Сам котел имеет два контура, через которые проходит теплоноситель. Один из них — с первичным теплообменником — работает на отопление, второй — с пластинчатым теплообменником — на бытовую горячую воду. Переключение происходит через трехходовой клапан.

Точный режим работы двухконтурного котла определяется производителем, но, как правило, механизм работы для отопления следующий:

При понижении температуры в помещении ниже определенного уровня, автоматика передает сигнал на включение циркуляционного насоса. Теплоноситель начинает движение, создавая разряжение в обратном трубопроводе. Одновременно включается горелка.
Протекая через теплообменник теплоноситель нагревается, разнося тепло по системе.
Оббегая радиаторы, он остывает и возвращается на вход котла с более низкой температурой.
Снова нагревается, проходя через теплообменник.
При достижении заданной температуры (есть контроль по температуре теплоносителя, есть — по температуре помещения), горелка отключается, теплоноситель еще некоторое время циркулирует, подгоняемый циркуляционным насосом (режим постциркуляции). Когда температура теплообменника падает до определенного уровня, циркуляционный насос останавливается. Котел не работает до тех пор, пока температура находится в пределах нормы. Как только она становится на 1°C ниже установленного предела, котел снова включается.

С некоторыми вариациями этот алгоритм работы повторяется для разных котлов. Для бытового нагрева горячей воды он почти такой же, за исключением того, что горелка активируется потоком воды в контуре. То есть, вы включаете кран горячей воды, и котел зажигается. Только в этом режиме трехходовой клапан переключается и закрывает теплоноситель в котле. Вторичный теплообменник нагревается горячим теплоносителем, а от него нагревается проточная вода. Нагрев прекращается при перегреве воды (при достижении порогового значения) или после выключения водопроводного крана. Горелка выключается, циркуляционный насос работает до тех пор, пока теплообменник не остынет, после чего отключается.

Способ установки

Газовые котлы могут устанавливаться напольно или настенно. Настенные котлы — это компактные устройства размером с небольшой кухонный шкафчик. Они не требуют отдельного помещения и могут быть установлены на кухне или в другом подходящем месте. Максимальная мощность настенного газового котла составляет 30-35 кВт. Этого обычно достаточно для обогрева помещения площадью 250-350 квадратных метров.

Напольные газовые котлы более мощные, поэтому имеют большие размеры и вес. Есть модели, которые могут стоять в жилой комнате, другие требуют специального помещения — котельной. Требования к установке устанавливаются каждым производителем индивидуально, но обычно указывается расстояние от верха котла до потолка, объем помещения и наличие вентиляции.

Независимо от типа, для установки газовых котлов требуется сертифицированное проектирование. При проектировании необходимо предусмотреть газовый счетчик; если его нет, его необходимо приобрести. Подключение должно быть выполнено уполномоченной компанией. Только после этого котел допускается к эксплуатации.

Выбор двухконтурного газового котла зависит от типа установки. Если есть соответствующий выход, то обычно это настенный котел, в противном случае — напольный.

Тип камеры сгорания

Газовая горелка расположена в камере сгорания. Бывает двух типов — открытая (атмосферная) и закрытая (турбинная, принудительная). Двухконтурный газовый котел с открытой камерой сгорания может быть установлен только в местах с хорошей вентиляцией. Во время работы кислород, необходимый для горения, забирается из помещения, а продукты сгорания направляются в дымоход с хорошей тягой. Поэтому требуется хороший приток воздуха и эффективный дымоход.

Газовые котлы с закрытой камерой сгорания характеризуются тем, что на выходе из камеры имеется коаксиальный дымоход (труба в трубе), который оснащен вентилятором. Дымоход выводится во внешнее помещение или может быть встроен в стену рядом с котлом. Одна труба забирает воздух с улицы, вторая выводит продукты сгорания, движение которых обеспечивает турбина вентилятора.

Какая камера сгорания лучше? Котел с закрытой камерой сгорания более стабилен, так как воздух попадает непосредственно в зону горения. Однако есть и недостаток: при наличии встречного ветра поток воздуха может быть настолько сильным, что дует на горелку и котел отключается. Второй недостаток такого решения — замерзание и образование льда зимой. Ну, и третий недостаток — такой котел работает только при наличии электричества — без отключения турбины. И еще небольшой минус — турбина не тихая. Почти не слышно, но «почти». Наверное, по этим причинам, если есть возможность (обслуживаемый вентиляционный канал), ставят котел с открытой камерой сгорания. Ведь равномерную подачу воздуха обеспечить гораздо проще.

Читайте ещё: Гидрострелка для отопления: разбираемся, зачем она нужна и принцип работы. Для чего нужна гидрострелка.

Виды настенных котлов

Настенные котлы могут быть конвекционными или конденсационными. В первом случае топливо при сгорании нагревает теплообменник, а отработанные газы выходят через дымоход.

Основная схема конвекционного и конденсационного котла

В конденсационном котле дымовые газы отдают почти все свое тепло и превращаются, по сути, в водяной пар. По этой причине дымоход конденсационного котла может быть изготовлен из обычного пластика — ведь дымовые газы охлаждаются почти до температуры конденсации 55 градусов Цельсия.

Конечно, конденсационные котлы более экономичны и современны. Однако они также значительно дороже обычных конвекционных котлов.

Если вы хотите выбрать котел для себя, позвоните нам! Мы будем рады помочь вам!

Какими бывают теплообменники газовых котлов

Задача теплообменника в газовом котле — извлекать тепло и отдавать его воде. В двухконтурном котле и его принципе работы есть первичный и вторичный теплообменник. Первый расположен над горелкой и представлен змеевидно изогнутой оребренной трубой. Вода, нагретая до необходимой температуры в теплообменнике, направляется в трехходовой клапан, а затем поступает в систему отопления. Вторичный теплообменник состоит из системы гофрированных изогнутых пластин, объединенных в единый блок, который также имеет 4 отверстия. Два из них пропускают поток воды, а два отвечают за передачу теплоносителя в отопительный контур.

Система с двумя теплообменниками называется двойной системой. На рынке представлены отопительные приборы с двойным теплообменником. Он характеризуется более сложной конфигурацией. Для его изготовления используется медь, а сам элемент состоит из трубок, расположенных одна в другой: Во внешней трубе движется теплоноситель, внутренняя служит для движения воды, через которую обеспечивается подача горячей воды.

Газовые котлы, оснащенные такими теплообменниками, сложны в эксплуатации, поскольку соли трудно удалить. Однако такие нагреватели пользуются большим спросом, поскольку они имеют небольшие размеры и очень быстро нагревают воду.

Как осуществляется управление работой котла

Чтобы обеспечить стабильную и безопасную работу этих нагревателей, лучше выбрать автоматическое устройство. Оно регулирует температуру воды в отдельных компонентах, поддерживает нужную температуру теплоносителя и отвечает за правильную работу двухконтурного котла. Если возникнет потенциально опасная ситуация, котел автоматически отключится:

уменьшение давления в газовой системе;
максимальное нагревание теплоносителя;
отсутствие тяги.

Все газовые котлы, представленные сегодня на рынке, в первую очередь имеют «интеллектуальное» управление с программным обеспечением, которое позволяет выбрать один из доступных режимов работы.

Специфика работы котлов с двумя контурами

Тот, кто думает, что оба контура в такой системе нагреваются одновременно, ошибается; на самом деле они работают совершенно по-разному. В нормальном режиме эта система работает непрерывно только для нагрева циркулирующего в системе теплоносителя. Как часто она включается и насколько интенсивным будет пламя, зависит от датчика температуры, который контролирует эти операции. Вместе с горелкой включается и насос, но только в том случае, если циркулирующий теплоноситель никак не влияет на работу системы отопления. Как только его температура достигает желаемого значения, датчик посылает сигнал о том, что активность горелки должна быть снижена. После этого котел работает только в пассивном режиме, пока значение температуры не достигнет запрограммированного значения. Затем датчик посылает сигнал в систему автоматизации, которая, в свою очередь, активирует клапан для подачи топлива.

Чтобы понять преимущества эксплуатации газовых котлов с двумя контурами, достаточно предварительно ознакомиться с некоторыми нюансами их работы. Кроме того, приобретая такие системы отопления, вы можете избежать покупки дополнительного оборудования, которое потребовалось бы в любом другом случае для обеспечения вашего дома горячей водой. Даже если один контур выходит из строя, второй может продолжать функционировать, а замена одного контура все равно обходится гораздо дешевле, чем ремонт всей системы отопления.

Двухконтурный котел можно использовать только для нагрева воды летом, когда отопление не требуется. Таким образом, вы даже сможете сэкономить деньги, потому что одновременная покупка двух приборов, работающих независимо друг от друга, обошлась бы гораздо дороже.