Устройство и принцип работы двухконтурного газового котла

Полностью автоматизированный газовый котел с двумя контурами позволяет решить проблемы с отоплением частного дома и отвечает за нагрев воды при отсутствии подключения к центральному горячему водоснабжению. Благодаря своей универсальности и удобству эксплуатации такие отопительные установки получили популярность на рынке. Принцип работы двухконтурного газового котла чрезвычайно прост, а последующее обслуживание не представляет сложности.

Газовые двухконтурные котлы могут одновременно нагревать теплоноситель для отопления дома и отвечают за горячее водоснабжение. Конструкция отопителя состоит из двух высокопроизводительных теплообменников, работа которых полностью управляется автоматикой. Современные газовые модели отличаются эффективностью в использовании, позволяя быстро нагревать воду, а благодаря своей увеличенной мощности они справляются с отоплением больших по площади помещений.

Основным преимуществом оборудования этого типа является его универсальность использования. Оно одновременно обогревает дом и решает проблемы с горячим водоснабжением. Соответственно, домовладелец будет избавлен от необходимости приобретать дорогостоящий котел и бойлер, что существенно увеличивает расходы на проживание в загородном доме.

Преимущества газовых двухконтурных котлов:

• Отличная эффективность.
• Полная бесшумность и автономность работы.
• Надежность конструкции.
• Топливная экономичность.
• Универсальность использования.

Если до недавнего прошлого двухконтурные газовые котлы отличались увеличенными габаритами и имели соответствующую высокую стоимость, то сегодня, благодаря появлению полностью компьютеризированной техники, удалось существенно улучшить функционал таких устройств, которые отличаются полной безопасностью эксплуатации. Это упрощает их монтаж, а благодаря своей доступной стоимости они будут по карману каждому домовладельцу и дачнику.

Улучшить показатели работы газового котла и топливной экономичности удалось за счёт применения современных теплообменников. Используемая гидравлическая система делает работу агрегатов практически бесшумной, а универсальная разводка подключения существенно упрощает их монтаж. В продаже можно найти как классические напольные модификации двухконтурных газовых котлов, так и компактные настенные варианты, которые в последние годы пользуются наибольшей популярностью на рынке.

Устройство двухконтурного газового котла может различаться в зависимости от конкретной модификации оборудования. Стандартные установки имеют следующие составляющие элементы:

• Основной и вспомогательный теплообменник.
• Горелка.
• Автоматика управления.
• Теплоизолированный корпус.

Горелка котла располагается в камере сгорания, который непосредственно контактирует с теплообменником. По основному и вспомогательному контуру движется жидкость, быстро нагреваясь в процессе работы оборудования. В последующем подогретый теплоноситель циркуляционными насосами прогоняется по системе труб с радиаторами, а нагретая вода используется для технических нужд или приёма банных процедур.

Современные системы управления и автоматика отопительных котлов позволяют организовать работу оборудования в полностью автономном режиме. Домовладельцу лишь необходимо установить желаемую температуру нагрева в основном контуре. Всю оставшуюся работу котел выполнит самостоятельно, в том числе будет уменьшать или увеличивать интенсивность обогрева, обеспечивая экономию топлива и повышая комфорт проживания в загородном доме.

Двухконтурные установки отличаются надежностью и простотой в эксплуатации. Потребуется лишь раз в год выполнять обслуживание горелки и газовой системы, что гарантирует отсутствие каких-либо сложностей при использовании такого оборудования.

Сервисный осмотр выполняется специалистами, которые имеют соответствующие допуски к работе с газом. А вот самостоятельно прочищать, ремонтировать или устанавливать теплогенераторы не рекомендуется.

На сегодняшний день существует несколько модификаций газовых двухконтурных котлов, которые могут отличаться своей конструкцией, мощностью, назначением и эксплуатационными характеристиками. При выборе отопителей необходимо учитывать принцип работы двухконтурного котла, тип монтажа, расположение камеры сгорания, конструкцию прибора, конкретную модель техники. Принято выделить несколько основных типов теплового газового оборудования:

• С одним теплообменником, который используется одновременно для нагрева воды и теплоносителя в системе отопления.
• С двумя теплообменниками, существенно ускоряющими нагрев воды.
• С бойлером и проточным теплообменником.

В зависимости от своей модификации и способа действия котла он может быть напольным и настенным. Для частных домов, где требуется обогревать помещение площадью в 200 метров и более, необходимо выбирать установки, развивающие 15−20 кВт. Такое оборудование выполняется исключительно в напольном варианте. Настенные установки станут отличным выбором для дачи или небольшого частного домика, где проживает 2−3 человека.

Экономные домовладельцы могут обратить внимание на энергозависимые приборы, имеющие открытую камеру сгорания. Такие котлы имеют доступную стоимость, они не отличаются производительностью, поэтому их рекомендуется устанавливать лишь на дачах и в частных домах площадью не более 100 квадратных метров. Настенные отопители, имеющие закрытую камеру сгорания, появились в продаже относительно недавно. Они оснащаются сложной электроникой, которая улучшает показатели мощности оборудования и отвечает за безопасность эксплуатации техники.

Розжиг в газовых двухконтурных котлах может выполняться электрическим или с пьезоэлементом. Первые получили наибольшее распространение, так как отличаются простотой конструкции и существенно упрощают эксплуатацию котла. Однако для работы такого оборудования требуется постоянное подключение к электроснабжению, что не всегда возможно в условиях дачи или отдаленного частного дома.

В котлах с пьезоэлементом розжиг происходит механически при нажатии на соответствующую кнопку. Такое оборудование будет зависимо от напора воды, что несколько усложняет его эксплуатацию.

Отопление дома «голубым топливом» пользуется популярностью во всём мире. Разработано большое количество модификаций газовых котлов.

В продаже есть напольные, настенные, одноконтурные, двухконтурные, с открытой или закрытой камерой сгорания, с биметаллическим теплообменником или бойлером косвенного нагрева, конденсационные или атмосферные.

Правильно выбрать функции и конструкцию котла можно только точно сформулировав задачи, которые стоят перед отопительным оборудованием.

Один или два контура для настенного и напольного котлов?

Главное отличие одноконтурного котла от двухконтурного — возможность нагрева проточной водопроводной воды.

Одноконтурный состоит из трёх частей:

1. Горелки.
2. Теплообменника.
3. Системы контроля и управления.

Двухконтурный гораздо сложнее одноконтурного. В нём есть узлы, отвечающие за нагрев горячей воды. Это дополнительный теплообменник, трёхходовой клапан, циркуляционный насос, система датчиков и электронная автоматика.

Двухконтурный котёл работает в двух режимах:

1. Режим нагрева теплоносителя отопления. В горелке сжигается газ, нагревающий теплоноситель. Включение и интенсивность пламени регулирует простейшая механическая или электрическая автоматика, теплоноситель прокачивается насосом.
2. Режим ГВС. Пользователь открывает кран душа, например. Вода начинает циркулировать через котёл, включается датчик давления. Автоматика включает трёхходовой клапан. Горячий теплоноситель начинает циркулировать через вторичный теплообменник, который нагревает воду для душа. Как только пользователь закрыл кран, циркуляция теплоносителя через вторичный теплообменник прекращается.

Фото 1. Схема, показывающая работу двухконтурного котла. Синим цветом изображено движение холодной воды, красным — горячей.

Если в доме уже есть система отопления с одноконтурным котлом, горячее водоснабжение обеспечивается дополнительным бойлером косвенного нагрева. Такая схема имеет как достоинства, так и недостатки. Использование двухконтурного дешевле, современные котлы технологичны и позволяют нагреть столько воды, сколько требуется с точностью соблюдения заданной температуры.

Устройство отопительного оборудования

Различные элементы газового котла изготавливаются из соответствующих поставленным задачам материалов.

При выборе стоит обратить на несколько полезных мелочей, влияющих на стоимость и долговечность прибора.

• Корпус и детали трехходового клапана или датчиков с подвижной частью делаются из латуни, бронзы или пластика. Применение корродирующих металлов нежелательно.
• Трубы обвязки котла чаще выполняются из того же материала, что и теплообменник.
• Корпус и каркас — из листовой стали.
• Теплообменники одноконтурных котлов изготавливаются из стали или чугуна, реже из алюминия или меди. Для двухконтурных применяется медь или нержавеющая сталь. Лучше всего выбирать котлы с медными теплообменниками, так как медь меньше подвержена коррозии, имеет отличные характеристики по теплопередаче.

Важно! При выборе и монтаже котла желательно следить за тем, чтобы не образовывалось электрохимической пары. При наличии в системе медных и алюминиевых элементов, последние неизбежно корродируют. Поэтому не стоит ставить алюминиевые батареи и медный теплообменник.

Характеристики двухконтурного газового котла

При выборе двухконтурного котла, стоит обратить внимание не только на материалы, но и заявленные характеристики:

​

1. Мощность. Чем больше площадь отапливаемого дома и больше его теплопотери, тем мощнее потребуется котёл. Для дома в 100 квадратных метров в умеренных широтах понадобится котёл мощностью 12 Квт.
2. Коэффициент полезного действия. Усовершенствованные теплообменники и горелки двухконтурных котлов, наличие «умной» автоматики и программ управления позволяет приблизить КПД к фантастическим 98%.
3. Вид камеры сгорания. Выделяют котлы с открытой и закрытой камерами сгорания.

При закрытой камере сгорания подача воздуха и выброс продуктов горения осуществляется специальным коаксиальным дымоотводом. Открытая камера сгорания использует воздух в помещении, а выхлоп идёт в стационарный дымоход с естественной тягой. Для котлов с открытой камерой сгорания необходим дымоход, отдельное котельное помещение. С закрытой камерой сгорания можно устанавливать вблизи любой наружной стены, но стоят они дороже.

1. Наличие дополнительной конденсационной системы. Температура выходящих газов обычного котла около 150 градусов, а конденсационного — всего 40. Разница температур идёт на отопление дома.

Здесь вы узнаете:

Двухконтурные отопительные котлы получили большое распространение за счет удобства и компактности. Они согревают дома и одновременно служат источниками горячего водоснабжения. То есть, необходимость покупать отдельный водонагреватель и отдельный отопительный прибор полностью отпадает. Каков принцип работы двухконтурного газового котла и из каких частей состоит это устройство? Об этом мы расскажем в нашем обзоре.

Устройство двухконтурного газового котла

Для того чтобы понять принцип работы газового двухконтурного котла, необходимо разобраться в его устройстве. Он состоит из множества отдельных модулей, которые нагревают теплоноситель в отопительном контуре и выполняют переключение на контур ГВС. Слаженная работа всех составляющих позволяет рассчитывать на беспроблемную эксплуатацию оборудования. Зная устройство двухконтурного котла, можно разобраться и в его принципе действия.

Мы не будем рассматривать устройство двухконтурных котлов с точностью до винтика, так как нам достаточно разобраться в назначении основных узлов. Внутри котла мы найдем:

Устройство моделей с двумя контурами: отопительным и контуром ГВС.

• Горелку, располагающуюся в открытой или закрытой камере сгорания – это сердце любого отопительного котла. Она нагревает теплоноситель и генерирует тепло для работы контура ГВС. Для обеспечения точной поддержки заданной температуры она наделяется системой электронной модуляции пламени;
• Камеру сгорания – в ней располагается вышеуказанная горелка. Она может быть открытой или закрытой. В закрытой камере сгорания (а точнее, над ней) мы найдем вентилятор, отвечающей за нагнетание воздуха и за удаление продуктов сгорания. Именно он и является источником тихого шума при включении котла;
• Циркуляционный насос – обеспечивает принудительную циркуляцию теплоносителя по отопительной системе и при работе контура ГВС. В отличие от вентилятора камеры сгорания, насос не является источником шума и работает максимально бесшумно;
• Трехходовой клапан – именно эта штука отвечает за переключение системы в режим генерации горячей воды;
• Основной теплообменник – в устройстве двухконтурного настенного газового котла он располагается над горелкой, в камере сгорания. Здесь происходит нагрев теплоносителя, используемого в контуре отопления или в контуре ГВС для нагрева воды;
• Вторичный теплообменник – именно в нем происходит подготовка горячей воды;
• Автоматику – она контролирует параметры работы техники, проверяет температуру теплоносителя и горячей воды, управляет модуляцией, включает и отключает различные узлы, контролирует наличие пламени, фиксирует ошибки и выполняет прочие полезные функции.

В нижней части корпусов располагаются патрубки для подключения отопительной системы, труб с холодной водой, труб с горячей водой и с газом.

Можно заметить, что устройство газовой колонки отличается только отсутствием контура отопления.

Мы выяснили устройство двухконтурного настенного газового котла – оно кажется немного сложным, но если разобраться в назначении тех или иных узлов, то сложности исчезнут. Здесь мы можем отметить схожесть с газовым проточным водонагревателем, от которого здесь осталась горелка с теплообменником. Все остальное взято от настенных одноконтурных котлов. Несомненным плюсом является наличие встроенной обвязки – это расширительный бачок, циркуляционный насос и группа безопасности.

Разбирая принцип работы и устройство газового двухконтурного котла, следует отметить тот факт, что вода из контура ГВС никогда не смешивается с теплоносителем. В отопительную систему теплоноситель заливается через отдельную трубу, подключенную к отоплению. Горячая вода подготавливается за счет части теплоносителя, циркулирующего через вторичный теплообменник. Впрочем, об этом мы расскажем чуточку позже.

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.

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.