Принцип работы газового котла: двухконтурного, его виды.

Одноконтурный, двухконтурный? В чем разница?

Двухконтурные котлы — газовые котлы, могущие работать как на отопление, так и на подогрев воды для горячего водоснабжения. По сути, двухконтурный котел — это газовая колонка, дополненная функцией отопления. По крайней мере у большинства двухконтурных котлов режим горячего водоснабжения (ГВС) является приоритетным. При открытии крана горячей воды отопление выключается и котел начинает нагревать воду, чтобы вы могли принять душ или помыть руки теплой водой.

Одноконтурные котлы — газовые котлы, работающие только на отопление, без функции горячего водоснабжения. Одноконтурные котлы более надежны, ведь у них нет множества электромагнитных клапанов, регулирующих распределение воды и работу газовой горелки; они не закипают накипью, ведь теплоноситель циркулирует по замкнутому кругу. Недостатком одноконтурных автоматизированных котлов является повышенная стоимость, по сравнению с двухконтурными моделями.

Газовые котлы, имеющие два контура, чаще всего выпускают в настенном исполнении. Настенные котлы очень удобны: занимают меньше места, не портят интерьер помещения, не сжигают кислород в помещении, благодаря закрытой камере сгорания. У настенных газовых котлов горячие газы отводятся на улицу через проем в стене, по специальным коаксиальным дымоходам (труба в трубе). Конечно существуют переходные модели с организацией раздельных дымоходов и даже атмосферные, открытые, камеры сгорания в настенных двухконтурных котлах, но без электричества эти газовые котлы работать все равно не будут.

Двухконтурные газовые котлы требуют тщательной водоподготовки и фильтрации воды, предназначенной для горячего водоснабжения. Если вода грязная или жесткая, то необходимо фильтровать ее при помощи фильтров тонкой очистки, а также пропускать через фосфатный фильтр (фильтр, где установлен картридж с полифосфатом натрия) для умягчения воды и защиты котла от окислов железа. Если подавать в двухконтурный котел неподготовленную воду, то вероятность выхода котла из строя возрастает многократно.

С отоплением двухконтурные котлы справляются отлично, благодаря встроенному циркуляционному насосу и расширительному баку, но при каждом открытии крана горячей воды котел перестает работать на отопление и начинает греть воду для нужд ГВС. Поэтому многие проектировщики предлагают дополнять двухконтурные котлы бойлерами и гидроаккумуляторами, чтобы уменьшить частоту переключения режимов котла.

Если газовый котел одноконтурный, то горячую воду можно нагревать в специальных бойлерах, за счет тепла от системы отопления, либо сделать подогрев воды в электрическом водонагревателе накопительного типа на 50, 80 или 100 литров. В остальном, все устройства автоматики, включая расширительный бак, циркуляционный насос и воздухоотводчик имеются в современных одноконтурных котлах в полном объеме.

Часто трудности выбора заключаются в выборе котла с атмосферной горелкой, либо с турбо наддувом (с закрытой камерой сгорания). Атмосферные котлы берут воздух, необходимы для сжигания газа в помещении, а дымовые газы отводят по дымовой трубе без использования вентилятора для наддува. Таким образом, из системы исключается самый ненадежный элемент — вентилятор, что способствует увеличению надежности газового котла. Но есть и минусы, связанные с устройством дымохода, низкой экономичностью и потреблением кислорода из помещений дома.

Газовые котлы, работающие с наддувом, не требуют устройства дымохода (способны обходиться коаксиальным дымоходом), более экономичны по газу, но потребляют больше электроэнергии на работу турбины. Котлы с закрытой камерой сгорания не сжигают кислород в помещении и не способствуют созданию разрежения в комнатах дома. Работа турбины, скорость вращения вентилятора регулируется автоматикой котла, поэтому КПД котлов с закрытой камерой сгорания (95-97%) будет выше, чем у атмосферных котлов с КПД 82-87%. Таким образом, котлы с турбо наддувом экономичнее атмосферных котлов, легче управляются, их не задувает сильным ветром.

Газовый настенный двухконтурный котел с закрытой камерой сгорания: преимущества

Газовые котлы закрытого типа используют для автономного обогрева небольших производственных помещений, офисов и частных домов. Настенные газовые котлы для отопления с закрытой камерой сгорания имеют ряд преимуществ, относительно другого аналогичного оборудования:

• в процессе работы не потребляется кислород из помещения, где установлен настенный газовый котёл;
• приток воздуха для горения обеспечивается без привлечения дополнительных устройств;
• для отопления всех комнат помещения котел потребляет оптимальный объем газа;
• для использования котла в частных домах нет необходимости обустраивать дымоход;

Циркуляционный насос

Здесь смотрите на марку насоса. Бренды, зарекомендовавшие себя только с положительной точки зрения:

Grundfos

Wilo

Если внутри стоят именно они, то это хороший выбор.

При этом насосы Wilo более требовательны к качеству теплоносителя, и от частых подпиток и шлама могут быстро «подохнуть». Грюндфос более стойкий в этом плане.

С остальным непонятными марками нужно быть более настороженными.

Ошибка №23
Только не путайте ситуацию, когда производители пишут на торце насоса большими буквами свой бренд, а используют при этом тот же Grundfos или Wilo.

Это распространенная практика у того же Vaillant. В этом случае ищите на шильдике или на отдельной наклейке сбоку надписи мелким шрифтом.

Хороший продавец обязан указать истинного производителя насоса.

Преимущества и недостатки

Плюсы использования двухконтурных приборов

Устройство отличается простой обвязкой.

Двухконтурный отопительный котел имеет ряд преимуществ:

• Это достаточно новая разработка, поэтому все агрегаты построены с применением новейших технологий и материалов;
• Устройство заменяет собой целую котельную: здесь имеется система отопления, нагрев воды для ГВС, расширительный бак, топка в виде камеры сгорания газа, управляющая и защитная автоматика;

В небольшом корпусе помещается целая котельная.

Габариты такого котла напоминают обычную газовую колонку, поэтому прибор отлично вписывается в интерьер;

На фото – двухконтурный котел в интерьере кухни.

• Установка прибора сравнительно проста и может быть выполнена своими руками;
• Агрегат имеет удобную компоновку и продуманное устройство. Это значительно облегчает его эксплуатацию, настройку и ремонт;

Удобная компоновка облегчает эксплуатацию.

Управление работой котла осуществляется программируемой электроникой. Это исключает вмешательство человека и позволяет подключать системы контроля климата или «умного дома»;

Пульт управления котлом.

• Цена двухконтурной системы заметно ниже стоимости двух независимых систем для ГВС и отопления;
• Модели с закрытой камерой сгорания можно устанавливать в любом месте дома или квартиры.

Недостатки

Аппарат фирмы Navien.

Справедливости ради следует отметить и некоторые недостатки двухконтурных газовых котлов:

• Агрегат не может одновременно работать на обогрев помещения и производство горячей воды для ГВС. Инструкция требует переключения между режимами, и, пока вы принимаете душ, ваши батареи остывают;
• Компактность аппарата влечет за собой использование тонкостенных труб маленького сечения. Это приводит к уменьшению срока их эксплуатации;
• Мощность устройства ограничена. Для дома больших размеров оно не подойдет, максимум – это две точки водозабора и площадь обогрева 200 м²;
• Нагрев сантехнической воды происходит медленно, приходится ждать примерно минуту, пока устройство переключится и нагреет проточную воду;
• Электронное управление чувствительно к скачкам напряжения в электросети и давления в газотранспортной магистрали;
• Аппаратура котла требовательна к качеству воды. Вам придется потратиться на хорошую систему фильтрации;
• Есть ограничения по использованию антифриза в качестве теплоносителя. Это может быть только нетоксичный глицериновый антифриз.

Электроника котла боится скачков напряжения.

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.

Как работает двухконтурный котел с биотермическим теплообменником

Битермический теплообменник представляет собой змеевик, изготовленный из коаксиальной трубы. Несколько упрощая, это два трубопровода, вставленных один в другой.

По внешнему объему перемещается теплоноситель, а по внутреннему — вода для контура ГВС. Такой способ нагрева существенно меняет качество работы котла — эффективность возрастает, количество горячей воды увеличивается и позволяет удовлетворить потребности большой семьи.

Однако, битермический теплообменник обладает существенным недостатком — сложность организации внутреннего пространства трубки значительно затрудняет промывку.

Все известковые отложения, которые довольно быстро появляются на внутренней поверхности трубы, необходимо периодически удалять, иначе она перекроют сечение теплообменника полностью.

Кроме того, с увеличением толщины известкового слоя падает эффективность нагрева — отложения начинают работать как теплоизолятор. Пользователю приходится увеличивать подачу газа, чтобы скорректировать режим работы котла.

ОСТОРОЖНО!

В результате теплообменник быстро выходит из строя из-за чрезмерного нагрева снаружи и большого количества накипи внутри.

Промывку такого теплообменника выполняют далеко не все сервисные центры, а конструкция некоторых котлов такова, что проще поменять, чем демонтировать и установить обратно один и тот же узел.

Недостаток битермических теплообменников целиком относится к эксплуатационным вопросам. С точки зрения эффективности такая конструкция весьма удачна и позволяет увеличить объем горячей воды, доступный для единовременной выдачи без потери температуры в отопительном контуре или самого ГВС.

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.

Общее представление о товаре – критерии выбора

Товар представляет собой бак, внутрь которого помещён теплообменник. Находящийся в нём теплоноситель и нагревает воду для ГВС. Имеется и клапан, управляющий потоком жидкости из котла, который также базируется на принципе приоритетности ГВС. Стоит отметить, что практически все газовые одноконтурные котлы оборудованы устройствами для работы бойлера.

Как выбрать товар – классификация котлов

Исходя из названия товара, возникает вопрос: какие бывают ещё котлы?

Существует 2 типа техники – одноконтурные и двухконтурные. Первые из них предназначены для обогрева только помещений, другие могут снабжать ещё и горячей водой.

Примечание! Если одноконтурную модель соединить с бойлером косвенного нагрева, то и он сможет снабжать вас горячей водой.

Виды котлов рассматривают по следующим параметрам:

• Тип камеры сгорания (открытый/закрытый);
• Управление (механическое/электронное);
• Сырьё (сжиженный, природный газ или комбинированный вариант);
• Способ установки (напольный/настенный).

Для того чтобы не совершить ошибки при выборе, нужно чётко понимать, какой тип товара конкретно Вам нужен

Поэтому, своё внимание нужно заострить на таких условиях, как производительность (показатель мощности), условия для монтажа (сопоставить диаметры патрубков и дымохода с помещением, в котором расположится котёл), а также специальные возможности

К специальным возможностям относят систему безопасности, наличие дополнительных приборов (термометр, манометр и т.п.), различные регуляторы и функции.

Рекомендации по выбору

Для понимания, с какой камерой лучше приобрести товар (открытой, закрытой), необходимо изучить принцип работы оборудования. Котлы с естественной тягой забирают воздух для горения из помещения, в котором размещаются, а отработанные газы поступают уже в дымоход

Поэтому, очень важно, чтобы дымоход изнутри был облицован вставкой из нержавеющей стали во избежание обвала кирпичной кладки из-за образования конденсата

Модели с закрытой камерой сгорания комплектуются специальной системой дымоудаления, поэтому не требуют в помещении наличия дымохода. Продукты сгорания ликвидируются сразу из топки. Такие устройства самые хорошие, но дорогие.

Что касается установки техники: напольный вариант потребует место не только для аппарата, но и под обвязку (включает в себя монтаж наноса, всех его колен, втулок, кранов), а также под бойлер, плюс необходимо прибавить расстояние по установке согласно требованию

Важно, чтобы был оборудован вертикальный дымоход. Если Вам нужен мощный агрегат, то напольная модель – Ваш вариант. Настенные модели отличаются от своих собратьев компактностью, а также экономичностью в плане монтажа

Отвод продуктов горения можно сделать либо через вертикальный дымоход, либо напрямую сквозь стену. Главный недостаток такой конструкции – невысокая тепловая мощность (до 35 кВт), необходимость ежегодного облуживания, в то время, когда напольный котёл достаточно 1 раз в 3 года чистить (вымести всё из топки)

Настенные модели отличаются от своих собратьев компактностью, а также экономичностью в плане монтажа. Отвод продуктов горения можно сделать либо через вертикальный дымоход, либо напрямую сквозь стену. Главный недостаток такой конструкции – невысокая тепловая мощность (до 35 кВт), необходимость ежегодного облуживания, в то время, когда напольный котёл достаточно 1 раз в 3 года чистить (вымести всё из топки).

Несмотря на все нюансы, выбор газового одноконтурного котла остаётся за покупателем.

Покупка и её нюансы

Популярность моделей среди газовых котлов объясняется надёжностью и практичностью, в то время, когда конденсационный аппарат, хоть и современный и более экономичный, но требует больше электроэнергии. Его КПД может варьироваться в пределах 110-115%. К другим его недостатком относят также высокую стоимость, превышающую в 2-3 раза, чем на газовое оборудование и образование конденсата во время работы, который сильно окислен и его нельзя просто слить в автономную канализацию.

Парапетный котёл хотя и бездымоходный энергонезависимый прибор, но предназначен только для обогрева небольших помещений, домов. Главные недостатки товара – необходимость наличия постоянного газа и его давления, жесткие требования к установке, постоянный контроль за утечкой газа, а также помощь специалистов при подключении и обслуживании.

Возьмите себе на заметку сразу, какой товар Вам нужен: от отечественного производителя или зарубежного; с механическим управлением или электронным, бюджетные варианты или подороже.

Особенности и типы

Главная особенность 2-контурного котла заключается в неспособности работать одновременно на 2 контура, то есть подавать тепло и в СО, и в горячий водопровод. Однако, это не всегда означает, что во время пользования горячей водой отопление не работает.

Режимы работы

Все дело в том, что существует два типа 2-контурных котлов:

1. проточные;
2. со встроенным бойлером.

Оба варианта стоит рассмотреть подробно.

С проточным нагревателем

В сущности, работа этого отопителя уже была описана: когда открывается кран горячей воды, 3-ходовой клапан перенаправляет теплоноситель из первичного теплообменника на вторичный. Преимущество такого решения — экономичность: никаких теплопотерь, выработанное тепло сразу направляется к потребителю.

Но есть и серьезные недостатки:

• во время пользования горячей водой СО не получает тепла. Соответственно, если вода требуется часто, температура в жилище снижается;
• для более-менее приемлемой производительности по горячей воде требуется внушительная мощность. Так, многие пользователи не рекомендуют приобретать 2-контурные котлы проточного типа мощностью ниже 20 кВт, иначе горячей воды с трудом хватает даже на одну водоразборную точку, не говоря уже о 2-х или 3-х;
• если во время пользования одной водоразборной точкой открывают кран на 2-й, температура воды резко падает. Это особенно неприятно, когда один из пользователей принимает душ.

Аналогично, если были открыты два крана, затем один из них закрыли, температура воды существенно возрастет.

2-контурный котел проточного типа фактически предназначен для обслуживания в текущий момент времени одной водоразборной точки, даже если его мощности хватает на две.

С битермическим теплообменником

Это разновидность котлов с водонагревателем проточного типа. Только первичный и вторичный теплообменники совмещены в одном — его и называют «битермическим». Конструктивно каждая секция представляет коаксиальную трубу (труба в трубе): в наружной циркулирует теплоноситель СО, во внутренней — подогреваемая вода централизованной подачи.

Преимущества данного решения:

• компактность;
• упрощение конструкции;
• низкая стоимость.

Недостаток: при зарастании накипью вторичного теплообменника приходится выбрасывать всю конструкцию, тогда как при раздельном исполнении пришлось бы заменить только 2-й контур.

Вывод: 2-контурные котлы с битермическим теплообменником подходят для регионов с умеренно жесткой водопроводной водой.

С проточным нагревателем и накопительным встроенным бойлером

Этот агрегат помимо перечисленных выше узлов имеет емкость для хранения запаса горячей воды. Приготовление последней осуществляется автоматически в моменты, когда теплоноситель в СО достаточно разогрет и она, соответственно, не нуждается в тепле. В таких случаях горелка проточного котла гаснет.

Здесь же она продолжает гореть, но 3-ходовой клапан переключает подачу теплоносителя на вторичный теплообменник. За счет нагрева проходящей по нему воды повышается температура во встроенном бойлере.

Преимущества очевидны:

1. когда СО нуждается в тепле, она получает его бесперебойно;
2. горячая вода подается в достаточном количестве независимо от мощности котла. Правда, ограниченное время (зависит от емкости бойлера);
3. температура воды не зависит от расхода на других водоразборных точках.

Понятно, что эта идиллия продолжается, пока в бойлере есть горячая вода.

Потому такие котлы подходят для потребителей, пользующихся горячей водой время от времени.

Если горячий кран приходится для каких-то целей открывать надолго, правильнее приобрести котел с проточным водонагревателем достаточной мощности.

Преимущества и недостатки турбированных котлов

Двухконтурные турбированные котлы характеризуются строго противоположно. Их плюсы:

• можно устанавливать в любом помещении;
• абсолютно безопасны;
• дым может отводиться в любом направлении.

Минусы:

• высокая стоимость;
• не могут работать без электричества.

Модель турбированного газового котла.

Газовые котлы отопления бывают напольными и настенными. Что такое настенный котел, представляет себе большинство покупателей: такие котлы часто можно видеть в городских квартирах, в которых имеется автономное отопление и ГВС. Агрегаты такого типа имеют компактные размеры и небольшой вес, но ограничены в мощности и производительности по горячей воде. Напольные котлы приходится устанавливать в более просторном или даже отдельном помещении, зато эти агрегаты обладают большой мощностью и, соответственно, производительностью по ГВС. Напольный котел обладает еще одним важным достоинством: поскольку его вес, в отличие от настенного, ничем не ограничен, производители оснащают его чугунным теплообменником, который является более качественным и надежным в сравнении со стальным.

Кроме всего перечисленного, напольные котлы могут отличаться типом горелки. Самыми дешевыми являются горелки атмосферного типа, но они не могут похвастаться высоким КПД, имеют относительно небольшую мощность и слишком шумно работают. Всех этих недостатков лишены дорогостоящие наддувные горелки.