Описание принципа работы двухконтурного газового котла отопления

Известные марки и производители

Ориентироваться только на производителя оборудования — не совсем правильно, так как большинство фирм имеют широкий ряд моделей с самыми разными функциями. Но покупка газового оборудования от неизвестного производителя даже при качественной сборке несет ряд рисков

Поэтому при выборе фирмы-производителя следует обратить внимание на такие нюансы:

В Интернете существуют специальные сервисы, составляющие народный рейтинг, к которым всегда можно обратиться перед покупкой любого оборудования.

Цена не всегда является показателем качества. Известные раскрученные бренды могут стоить значительно дороже, чем более скромные аналоги, при этом предоставляемые функции будут те же.

Представитель достойного немецкого качества — линейка двухконтурных котлов VUW, представленная моделями с открытой камерой сгорания Atmotec и закрытой камерой сгорания Turbotec. Средняя цена первых — 50 тыс. руб, вторых — 60 тыс. руб.

Это энергозависимые котлы с электронным розжигом и управлением, использующие ступенчатую регулировку мощности. Котлы оснащены удобным и интуитивно понятным управлением и ЖК-дисплеем, имеют множество защитных функций и систему самотестирования.

Другие немецкие фирмы, представляющие газовое оборудование на российском рынке — Viessmann и Bosch. Отличие котлов Viessmann — возможность дистанционного управления с КПК, а котлы фирмы Bosch могут работать на сжиженном газе, что удобно для российской глубинки, где подключение газа пока только ожидается. В зависимости от модели и дополнительных функций их цена колеблется от 30 до 300 тыс. руб.

Газовые котлы «Чао-Норд» от компании Beretta, Италия, имеют закрытую камеру сгорания, компактные размеры и удобное управление. Высокая эффективность позволяет использовать их в северных регионах: они оснащены улучшенным теплообменником и трехскоростным насосом, регулирующим скорость движения теплоносителя по системе. Купить их можно, начиная от 40 тыс.руб.

Еще один представитель итальянских котлов — компания Ferroli с новой разработкой, биметаллическим теплообменником. Электронное управление и самодиагностика, а также множество полезных функций позволяет приобрести надежный газовый агрегат за умеренные деньги — от 25 тыс.руб.

Представители чешской компании Protherm газовые двухконтурные котлы «Тигр» и «Пантера» во влагозащищенном корпусе допускают установку в помещениях с повышенной влажностью. Модификация «Тигр» имеет современный дизайн и электронную панель управления, его цена колеблется в районе 55-60 тыс.руб. «Пантера» оснащена простым кнопочным управлением и имеет более привлекательную стоимость — около 40 тыс.руб.

Определившись с необходимыми характеристиками газового котла, можно выбрать наиболее подходящий вариант, который сделает процесс отопления, а также подогрев воды для бытовых нужд бесперебойным.

При этом следует соблюдать правила установки, следовать рекомендациям прилагаемой инструкции в части монтажа системы отопления и дымохода. Только в этом случае можно быть уверенным в безопасной работе и надежности подходящей вам модели.

Принцип действия газовых котлов

Все существующие модели можно разделить на две основные группы:

Конвекционные котлы обладают более простой конструкцией и невысокой стоимостью. Встретить такие модели можно повсеместно. Нагрев теплоносителя происходит исключительно за счет воздействия открытого пламени горелки. При этом большая часть тепловой энергии передается на теплообменник, но некоторая (иногда достаточно значительная) ее часть теряется вместе с отводимыми продуктами сгорания газа. Самый главный недостаток, не используется скрытая энергия водяных паров, входящих в состав удаляемого дыма.

Конвекционный котел Gaz 6000 W

К преимуществам таких моделей стоит отнести достаточно простую конструкцию, возможность отведения продуктов сгорания за счет естественной тяги (при наличии соответствующих требованиям дымоходов).

Вторая группа — это конвекционные газовые котлы. Их особенность заключается в следующем — конвекционное оборудование не может использовать энергию удаляемого с дымом водяного пара. Именно этот недостаток и позволяет устранить конденсационная схема газового котла.

Газовый котел Bosch Gaz 3000 W ZW 24-2KE

Суть работы таких устройств — продукты горения, имеющие достаточно высокую температуру, проходят через специальный теплообменник, в который поступает вода из обратки системы отопления. При условии, что температура такого теплоносителя ниже точки росы для воды (около 40 градусов), на внешних стенках теплообменника начинает конденсироваться пар. При этом высвобождается достаточно большое количество тепловой энергии (энергия конденсации), которая и обеспечивает предварительный нагрев теплоносителя.

Но существуют и некоторые негативные моменты, характеризующие конденсационную технику:

Для работы в конденсационном режиме необходимо обеспечить температуру обратки не более 30-35 градусов. Поэтому такие агрегаты в основном применяются для низкотемпературных (не более 50 градусов) систем отопления. Так же котлы данного типа можно использовать в системах с большой теплоотдачей, например, в системах теплого водяного пола. Достаточно хорошо зарекомендовали себя котлы, в которых конденсационный теплообменник используется для обеспечения горячего водоснабжения.

Техническое обслуживание и настройку оптимального режима работы котла может выполнить только грамотный специалист. В регионах, мастеров, способных разобраться в конденсационных котлах, не слишком много. Поэтому обслуживание устройства может обойтись достаточно дорого.

Кроме того, сама стоимость оборудования данного класса высока, отнести такую технику к бюджетному варианту не удастся даже при большом желании.

Но разве стоит отказываться из-за таких недостатков от возможности сэкономить более 30% энергоносителя. Именно такая экономия и небольшой срок окупаемости конденсационных котлов и делает их приобретение целесообразным с экономической точки зрения.

Котлы с открытой и закрытой камерой сгорания

Такие котлы существенно различаются своими техническими возможностями, при этом условия их применения так же отличаются.

Атмосферные котлы оснащены камерой сгорания открытого типа. Воздух, необходимый для сгорания газа поступает в камеру непосредственно из помещения. Поэтому при выборе таких котлов необходимо строго контролировать соблюдение нормативных требований воздухообмена в помещении. В комнате должна действовать эффективная система вентиляции, кроме того, отвод продуктов горения в режиме естественной тяги возможен только при устройстве высоких дымоходов (отвод дыма выше уровня кровли здания).

Настенный газовый котел Logamax U054-24K атмосферный двухконтурный

К достоинствам таких котлов относят достаточно приемлемую стоимость, простоту конструкции. Но стоит учитывать то, что КПД таких агрегатов чаще всего не слишком высок (по сравнению с более совершенными моделями).

Турбированный настенный двухконтурный котел оснащается камерой сгорания закрытого типа. Такие агрегаты подключаются в основном к коаксиальным дымоходам, обеспечивающим не только отвод продуктов горения, но и подачу свежего воздуха в камеру сгорания с улицы. Для этого в конструкцию котла встраивается электровентилятор небольшой мощности.

Газовый котел FERROLI DOMIproject F24 настенный двухконтурный турбированный

Основное преимущество турбированного котла заключается в повышенной производительности, при этом КПД устройства достигает 90-95%. Благодаря этому появляется возможность сократить расход топлива. Но стоит учитывать то, что стоимость таких котлов достаточно высока.

Сходство с другими конструкциями

Хотя конструкция двухконтурного настенного газового котла далека от простоты, но при более пристальном изучении работы входящих в ее состав узлов все оказывается не так страшно. Оборудование этого типа напоминает газовый проточный водонагреватель (особенно это касается наличия горелки и теплообменника). Все другие детали позаимствованы у одноконтурного котла настенного типа. Значительную позитивную роль играет встроенная обвязка, состоящая из расширительной емкости, циркуляционного насоса и группы безопасности.

Изучая принцип работы газового двухконтурного котла, важно иметь в виду, что смешивание воды из системы ГВС с теплоносителем не должно допускаться ни в коем случае. Для заливания жидкости внутрь отопительной системы имеется отдельная труба, являющаяся частью контура

Чтобы подготовить горячую воду, используется определенный объем теплоносителя, который двигается внутри вторичного теплообменника.

Специфика работы котлов с двумя контурами

Те, кто думает, что оба контура в такой системе нагреваются сразу в одно и то же время, ошибаются, на самом деле всё работает совершенно иначе. В нормальном режиме эксплуатации такое оборудование на постоянной основе функционирует только для того, чтобы нагреть циркулирующий в системе теплоноситель. Как часто он будет включаться и насколько интенсивным кажется в процессе действия пламя, зависит от датчика температуры, который контролирует эти процессы. Вместе с горелкой запускается насос, но только в том случае, когда циркуляция теплоносителя естественным путем не оказывает какого-либо воздействия на работу отопительной системы. После того как температура последнего достигает нужного уровня, с датчика отправляется сигнал о том, что активность горелки должна быть уменьшена. После котел работает только в пассивном режиме вплоть до того момента, пока температурный показатель не достигнет запрограммированного уровня. Далее датчик отправляет сигнал на автоматику, которая, в свою очередь, запускает клапан, отвечающий за подачу горючего.

Достаточно предварительно ознакомиться с определёнными тонкостями функционирования газовых котлов, оснащенных двумя контурами, для того, чтобы понять, какие преимущества можно получить от их эксплуатации. Более того, приобретение таких отопительных систем позволяет не приобретать дополнительного оснащения, которое может потребоваться в любом другом случае для того, чтобы обеспечить дом горячей водой. Даже если один контур выйдет из строя, то второй может эксплуатироваться дальше, заменить один контур всё равно обойдется гораздо дешевле, нежели отремонтировать целую нагревательную установку.

Двухконтурный котёл вполне может эксплуатироваться летом, когда надобность в отоплении отпадает и требуется только обеспечить нагрев воды, предназначенной для бытовых нужд. Подобным образом можно действительно сэкономить, так как покупка одновременно двух агрегатов, каждый их которых функционирует автономно, обойдется гораздо дороже.

Читайте так же:

Принцип работы двухконтурного газового котла

Газовый котел устроен таким образом, что может работать в двух режимах: отопления и горячего водоснабжения. При отоплении помещения в корпусе котла нагревается теплообменник с теплоносителем. Он может прогреваться до температуры в интервале от 35 до 80° в зависимости от того, какой результат вам нужен.

Для включения отопительного режима газовый котел оснащен термостатом, реагирующим на понижение температуры в помещении. При этом он передает сигнал системе, в результате чего запускается насос, создающий разрежение в трубопроводе обратной подачи теплоносителя. Вследствие этого нагретый теплоноситель попадает в отопительную систему. Если при этом давление в системе достигает 0,45 бар или поднимается выше этой отметки, контакты реле замыкаются и начинает работать горелка. Запуск этих процессов контролируется микропроцессором.

Схема устройства газового котла с вентилятором.

Первое время после запуска газовый котел работает на минимальной мощности, которая постепенно увеличивается до максимальной. Если в процессе увеличения мощности теплоноситель будет нагрет до необходимой температуры, то мощность далее не увеличивается и работа аппарата переходит в режим модуляции. Если сразу после запуска рабочая мощность прибора оказывается слишком высокой, то горелка отключается электроникой. Повторно разжигать ее можно не ранее, чем через 3 мин.

Горелка занимает нижнюю часть камеры сгорания, которая представляет собой металлическую емкость с хорошей теплоизоляцией. Над ней расположен теплообменник. Горелка начинает работать в тот момент, когда для продолжения корректной работы системы требуется подогреть воду, которая в этом случае используется в качестве теплоносителя. Одновременно с работой горелки начинается и работа циркуляционного насоса, который обеспечивает перемещение теплоносителя по трубопроводу системы отопления.

Когда будут достигнуты параметры работы котла, заданные по умолчанию, подача газа будет снижена, а котел перейдет в режим ожидания. Когда температура снова понизится, термодатчик подаст сигнал, который приведет к интенсивной подаче газа, благодаря чему горелка разгорится.

Вода из отопительного контура не попадает в контур горячего водоснабжения благодаря трехходовому клапану. Теплоноситель попадает в трубопровод отопительной системы по подающим трубам и возвращается по трубам обратной подачи. То есть в первом теплообменнике вода перемещается по замкнутому кругу. Благодаря этому на внутренней поверхности труб образуется минимальное количество налета. Во второй контур вода подается из водопровода, в ней, как правило, значительно больше примесей, что повышает вероятность выхода контура из строя. Если это произойдет, котел можно использовать как одноконтурный, то есть только для отопления.

Обзор производителей газовых котлов

В странах, где автономное газовое отопление используется активно, рынок наполнен продукцией различных компаний. Конкуренция так высока, что предприятия, не выдерживающие ее вследствие плохого качества товара, быстро сходят с дистанции.

Рассмотрим лучшие предложения производителей, которые пользуются популярностью и отличаются отменным качеством.

Котлы итальянской компании BAXI

Компания BAXI основана чуть менее века назад – в 1924 году. Сегодня она является частью холдинга BDR Thermea и специализируется на выпуске настенного газового оборудования. Известные линейки котлов ECO, MAIN, NUVOLA, LUNA зарекомендовали себя как надежное и безупречно функционирующее оборудование.

Устройства бренда BAXI адаптированы к условиям той страны, в которую экспортируются. Все модели отличаются классическим дизайном и удобной системой управления

Владельцам жилья с дефицитом свободного пространства под установку газового котла будут интересны модели серии ECO Four. Это сверхкомпактные устройства, высота которых всего 73 см, а ширина – 40 см. Мощность ограничена 24 кВт, однако ее достаточно для обогрева дома площадью 200 м².

Немецкое качество термотехники Bosch

Возникшая в позапрошлом веке компания Bosch известна во многих производственных сферах, в том числе и в изготовлении газовых отопительных котлов бытового назначения. Двухконтурные настенные устройства, которые выпускаются во многих точках мира, отличаются высокой технологичностью, компактностью и легкостью управления.

Популярная среди пользователей модель – компактный двухконтурный котел с установкой на стену BOSCH GAZ 6000. Котлы адаптированы под использование в России и производятся в двух местах – в г.Энгельс (РФ) и в Турции

Рассмотрим более детально, чем хороши котлы серии 6000:

Немецкий производитель уделяет большое внимание компактности своих устройств и работает над выпуском экономичных моделей. Радуют новинки конденсационного типа, позволяющие увеличить КПД за счет использования конденсата

Корейское газовое оборудование Navien

Можно сказать, что корейская компания Navien медленно, но верно завоевывает весь мир. Начав производство отопительных газовых устройств в 1978 году, она поставляет оборудование уже в 30 с лишним стран.

Азиатский производитель известен тем, что развивает экологически чистые технологии и заботится об охране окружающей среды. Часть прибыли от продаж поступает в собственный экологический фонд и на утепление жилья для бедных.

Популярны газовые настенные модели серий PRIME, DELUXE, ATMO. Все устройства оборудованы защитой от замерзания и приборами, контролирующими работу при низком давлении газа или воды в магистралях

Бонус для любителей комфорта – удобный пульт Д/У с ЖК-дисплеем, с помощью которого можно регулировать температуру воды в ГВС, устанавливать экономичный режим расхода топлива.

Кроме перечисленных производителей, стоит обратить внимание на настенные модификации итальянских брендов Hermann, Beretta, Weller, Feroli, а также Chaffoteaux (Франция), Airfel и Demarad (Турция), Protherm (Чехия), Атон (Украина), Газлюкс и NEVA Lux (Россия). Правила установки и подключения настенных газовых котлов приведены в следующей статье, с содержанием которой мы советуем ознакомиться

Правила установки и подключения настенных газовых котлов приведены в следующей статье, с содержанием которой мы советуем ознакомиться.

Автоматика настенного котла

Наличие автоматических систем управления и регулировки котла упрощают управление и обеспечивают его безопасность. К их числу относят следующее:

• датчик тяги;
• термодатчики отопительного контура и ГВС;
• газконтроль, перекрывающий подачу газа при затухании пламени горелки.

Помимо электронных систем, в настенном котле имеется и механическая автоматика:

• расширительный бачок мембранного типа для регулирования давления теплоносителя;
• воздухоотводчик;
• аварийный клапан.

Надежная работа этой автоматики гарантируется лишь при регулярном обслуживании котла. А чтобы котёл мог работать и при перебоях с электричеством, можно установить генератор.

Как устроен газовый котел

Принцип работы газового котла отопления в самых общих чертах можно описать следующим образом: тепло, образующееся за счет сгорания газа, передается жидкости, которая затем перемещается по системе отопления, нагревая помещение.

Схема любого газового отопительного устройства обычно предусматривает наличие нескольких основных узлов:

• Горелка;
• Теплообменник;
• Расширительный бак;
• Газовый клапан;
• Система автоматики.

Специфика двухконтурного котла часто предполагает некоторые особенности его внутреннего устройства. Так, например, многие модели оснащаются двумя теплообменниками, каждый из которых отвечает за подогрев «своего» участка. Кроме того, двухконтурный агрегат всегда имеет специальный трехходовой клапан, который переключает его режимы работы (с отопления на горячее водоснабжение и наоборот).

Горелка

Это прямоугольная конструкция с расположенными в определенном порядке отверстиями, через которые подается газ от расположенных снизу форсунок. В зависимости от типа и производительности, газовый котел может оснащаться двумя видами горелок:

• Атмосферные. Газ подается в камеру сгорания исключительно за счет давления в магистрали. Такая горелка работает практически бесшумно и стоит дешевле, поэтому применяется чаще, но ее КПД обычно не превышает 90%;
• Наддувные. Принцип ее работы иной — воздух подается в камеру сгорания при помощи вентилятора. Обычно такие горелки не встраиваются внутрь газового тракта, а устанавливаются при помощи специального внешнего подключения. Их основные преимущества — более высокий КПД и устойчивая работа при нестабильной подаче газа.

По возможности регулировки мощности горелки делятся на три класса:

• Одноступенчатые — пламя всегда горит одинаково. Понятно, что это негативно сказывается как на сроке службы, так и на экономичности приборва;
• Двухступенчатые. Такие горелки немного лучше. Они позволяют использовать агрегат в двух режимах: 50 и 100% мощности;
• Модулируемые. Здесь встроена плавная схема регулировки мощности в широких пределах. Газовый котел с такой горелкой будет максимально экономичным и прослужит дольше других.

Теплообменник

Как мы уже отмечали, двухконтурный котел может использовать один или два теплообменника.

Схема с двумя теплообменниками предполагает монтаж первичного устройства в виде медных труб с пластинчатым оребрением непосредственно над горелкой. Такой конструктивный принцип позволяет передавать тепло газового пламени непосредственно теплоносителю с максимальной эффективностью. Вторичный теплообменник обычно выполняется в виде набора тонких металлических пластин, проходя через которые проточная вода нагревается от горячего теплоносителя.

Если же в котле отопления используется единый теплообменник, то он называется битермическим и представляет собой конструкцию из двух соосных труб. По внутренней трубе проходит сантехническая вода, а внешняя поверхность нагревает теплоноситель.

Преимущества подключения двух теплообменников для двухконтурного котла достаточно очевидны:

• При выходе из строя вторичного теплообменника газовый котел продолжает работать в режиме отопления;
• Первичный теплообменник не подвергается избыточной коррозии из-за постоянно меняющегося состава циркулирующей жидкости;
• Монтаж вторичного теплообменника при выходе его из строя значительно проще и дешевле, чем замена битермического целиком.

Расширительный бак

При нагревании теплоносителя происходит его расширение и увеличение объема. Ввиду этого схема отопления должна предусматривать специальную емкость, в которую будут отводиться излишки жидкости. Обычно требуемый размер бачка можно оценить как 10% от всего объема теплоносителя в системе. Иногда может возникнуть ситуация, когда встроенного бачка не хватит, и потребуется монтаж внешнего.

Газовый клапан

Наличие газового клапана – обязательное условие для подключения системы к магистральному газу. Он регулирует степень подачи топлива, а управляет им схема автоматики. В случае каких-либо поломок подача газа в двухконтурный котел сразу же отключается.

Система автоматики

Схема автоматического регулирования режимов работы двухконтурного теплового агрегата представляет собой набор датчиков, которые анализируют состояние узлов и мест подключения к входным и выходным трассам, и исполнительного устройства, вырабатывающего необходимые сигналы управления:

• Датчики температуры (по их показаниям регулируется модулируемая горелка);
• Датчики газового блока — контролируют давление в топливной магистрали;
• Датчики электроснабжения — включают и выключают котел при перебоях с электричеством.
• Средства самодиагностики.

Устройство и принцип работы

Независимо от модели, производителя, тепловой мощности и функциональных возможностей электронного блока управления, все напольные двухконтурные котлы включают в себя следующие основные элементы:

• Наружную обшивку со слоем термостойкой теплоизоляции;
• Камеру сгорания, которая может быть закрытого или открытого типа;
• Газовую горелку;
• Один или два теплообменника;
• Насос, обеспечивающий принудительную циркуляцию теплоносителя по отопительному контуру;
• Систему термодатчиков;
• Электронный блок управления и настройки.

Конструкция некоторых моделей газовых котлов предусматривает подключение дополнительных термодатчиков, отслеживающих изменение температуры в помещении.

Принцип работы

Благодаря электронной системе управления современные отопительные газовые котлы способны длительное время работать в автономном режиме без вмешательства оператора.

Прежде чем перейти к рассмотрению принципа работы установки, сразу оговоримся: двухконтурный котел не может работать в режиме отопления и ГВС одновременно.

Режим отопления

В режиме отопления напольный котел работает по следующему алгоритму:

1. Происходит включение циркуляционного насоса, обеспечивающего принудительное перемещение теплоносителя по отопительному контуру.
2. Термодатчик передает данные о температуре теплоносителя на микропроцессор электронного блока управления. Если температура теплоносителя ниже заданной, автоматика открывает подачу газа в горелку и генерирует запальную искру.
3. Циркуляционный насос перекачивает теплоноситель через нагретый теплообменник до тех пор, пока его температура не достигнет заданного значения.
4. Как только требуемая температура достигнута, поступление газа в горелку прекращается. Для предотвращения закипания теплоносителя и охлаждения теплообменника насос продолжает работать в течение 30 – 40 сек после выключения горелки.
5. Микропроцессор дает команду на отключение циркуляционного насоса и агрегат переходит режим ожидания;
6. При понижении температуры теплоносителя установка начинает работать по изложенному выше алгоритму.

Режим ГВС

Алгоритм работы двухконтурного котла в режиме ГВС выглядит следующим образом:

1. Проточный датчик срабатывает в момент открытия крана в точке отбора. Получив соответствующий сигнал, блок управления переключает трехходовой клапан в режим ГВС, при этом разогретый теплоноситель подается на входной патрубок вторичного теплообменника.
2. Нагретый теплообменник отдает тепло проточной воде. Поддержание заданного температурного режима осуществляется за счет изменения интенсивности подачи газа в горелку.
3. При закрытии крана в точке отбора происходит переключение трехходового клапана в режим отопления и циркуляция теплоносителя через вторичный теплообменник прекращается.