Несмотря на свою малофункциональность, одноконтурные котлы приобрели широкую популярность в быту и производстве. Это обосновано некоторыми особенностями котлов такого типа:

Благодаря современным системам автоматического контроля одноконтурные котлы способны работать в оптимальном режиме горения, расходуя топливо с высокой эффективностью и экономией.
На основе одноконтурных газовых котлов создаются каскадные схемы отопления. Это очень эффективные схемы, позволяющие расширить диапазон регулирования работы котлов от малых мощностей в 50 кВт до высоких — более 1000 кВт. Работа нескольких котлов регулируется единой автоматической системой.

Схема каскадного подключения котлов к в системе отопления и ГВС

Принцип действия газового одноконтурного котла

Основное преимущество одноконтурных котлов – это простая конструкция и примитивный, но очень эффективный принцип работы.

...

shema-raboty-obychnogo-konvektsionnogo-kotla

На картинке изображен одноконтурный газовый котел. Принцип действия можно описать в несколько этапов:

Теплообменник котла соединяет систему отопления в замкнутый контур и производит передачу тепла от пламени к теплоносителю (вода). В котел входит обратная линия (остывшая вода), а на выходе это уже прямая линия (нагретая вода).

Газ подводится к горелке, которая управляется автоматической системой регулирования. Возгорание газа происходит за счет электрической искры, а сам процесс горения протекает в камере сгорания. Там же расположен и теплообменник.
Продукты сгорания могут отводиться за счет естественной тяги или с помощью дополнительного вентилятора (дымососа).

Система отопления с одноконтурным газовым котлом

Работу всей системы отопления можно рассмотреть на схеме:

Схема-и-состав-систем-водяного-отопления-и-ГВС-с-напольным-одноконтурным-газовым-котлом

Если начать рассматривать схему от линии подачи на выходе из котла (красная линия) то:

Первым элементом, по ходу движения теплоносителя, является гидравлическая стрелка. Она выполняет несколько функций: предотвращает попадание воздуха в систему отопления путем подмешивания теплой воды в обратную линию, участвует в поддержании необходимой температуры (большой перепад температур между подачей и «обраткой» недопустим). С помощью гидрострелки можно выбирать температуру теплоносителя для разных потребителей. Например, прямая линия на систему «теплый пол» врезана ниже, чем линия системы отопления, а значит, температура теплоносителя тоже будет ниже.

Затем подключен бойлер косвенного нагрева. Это резервуар, внутри которого расположен теплообменник в виде змеевика. По трубкам змеевика протекает теплоноситель из системы отопления, а сам резервуар наполняется холодной водой. За счет теплообменника она нагревается и может быть использована в бытовых нуждах.
Следующий элемент – это система отопления «теплый пол».
Завершающим потребителем теплоносителя является традиционная система отопления в виде радиаторов. Вода из гидрострелки сначала попадает в коллектор. Он предназначен для равномерного распределения воды между всеми радиаторами. Такой же коллектор устанавливается на обратной линии.
Вся циркуляция происходит за счет циркуляционного насоса.
Расширительный бак в системе отопления нужен для компенсации скачков давления.

Арматура должна быть установлена так, чтобы была возможность отключить любой отопительный контур, не повлияв при этом на работу остальных.

На заметку.Если на каждый отопительный контур установить индивидуальный циркуляционный насос и комнатный реостат, то можно будет установить свой температурный режим для каждой комнаты.

Бойлер косвенного нагрева и одноконтурный котел

Если совместно с одноконтурным газовым котлом использовать бойлер косвенного нагрева, становится возможным непрерывное обеспечение горячей водой. Этот факт полностью уравнивает функциональности одноконтурного и двухконтурного агрегатов.

...

На заметку.Бойлер косвенного нагрева является интенсивным потребителем тепловой энергии. Для нормальной одновременной работы системы отопления и бойлера нужно знать, как рассчитать мощность газового котла: потребляемая мощность бойлера не должна превышать 50% от максимальной мощности котла.

Автоматика газового котла

Работа системы отопления полностью автоматизирована. Для этого предусмотрена специальная программа, работа которой основана на показаниях датчиков: температура теплоносителя, температура воздуха в помещении и на улице, интенсивность циркуляции. Температура теплоносителя регулируется интенсивностью процесса горения, а температура воздуха в помещении – скоростью движения теплоносителя.

Для использования газового котла в квартире или частном доме очень удобным будет подвесной одноконтурный газовый котел. Он не обладает высоким показателем мощности, но является компактным и экономичным. Все запчасти для настенных газовых котлов идут в комплекте с самим агрегатом, а также их можно найти в свободном доступе в магазинах.

Какой настенный газовый котел выбрать для отопления дома или квартиры?

Лучшим вариантом будет конденсационный турбированный газовый котел с модулируемой горелкой и закрытой камерой сгорания. Он не требует создания особых условий для установки, прост и практичен в эксплуатации.

Для промышленных целей существуют мощные стационарные котлы, работу которых можно соединить в каскадную схему, тогда их эффективность увеличится.

Одноконтурный котел – удобный и экономичный агрегат, имеет простую конструкцию и быструю окупаемость денежных вложений.

oteple.com

инструкция, фото и видео-уроки, цена

Какой может быть схема отопления частного дома с двухконтурным котлом? В статье мы постараемся выяснить, есть ли какие-то общие особенности у обвязки именно двухконтурных котлов, и предложим несколько конкретных вариантов реализации схем отопления.

На фото — двухконтурный газовый котел, обеспечивающий дом теплом и горячей водой.

Чем отличается двухконтурный котел

Принципиальное отличие от одноконтурных аналогов — лишь в том, что тепло сгорания топлива может быть использовано не только для поддержания температуры теплоносителя в контуре отопления, но и для нагрева горячей воды для хознужд.

Уточнение: одноконтурные котлы тоже могут использоваться для нагрева воды в накопительной емкости путем косвенного нагрева — когда теплоноситель отдает часть своего тепла, проходя через вторичный теплообменник внутри теплоизолированной емкости. Ключевое отличие двухконтурного котла — в непосредственной передаче тепловой энергии от сгорающего топлива горячей воде.

Технические детали того, как реализована передача тепла в разных моделях котлов, нам не очень интересны. С точки зрения проектирования отопительной системы важна лишь одна особенность двухконтурного котла: когда расходуется горячая вода, теплоноситель перестает нагреваться.

Что это означает в практическом плане?

Для хорошо утепленных домов большой площади режим работы котла неважен вообще. Схема отопления с двухконтурным котлом будет точно такой же, как с одноконтурным. Дело в том, что дом имеет тепловую инерционность, и весьма большую.

Даже если котел будет в течение двух часов работать только на нагрев горячей воды (что в реальной жизни бывает крайне редко), температура в помещении изменится максимум на один-два градуса.

Если частный дом имеет небольшой объем внутренних помещений и/или плохо утеплен, становится важной тепловая инерционность системы отопления. Сами радиаторы и теплоноситель в контуре должны остывать по возможности долго. Результат достигается подбором радиаторов с большим внутренним объемом и увеличенным диаметром труб контура отопления.

Наконец, если в силу каких-то причин планируется ОЧЕНЬ объемный и длительный расход горячей воды — от самой идеи двухконтурного котла лучше отказаться в пользу комбинации одноконтурного и нагревательной колонки. Никакая схема отопления не сможет обеспечить постоянную температуру в доме, если большую часть суток теплоноситель не нагревается.

схема обвязки двухконтурного котла отопления

Котел греет или теплоноситель, или горячую воду. Одновременная работа двух контуров невозможна.

Еще на один важный момент, вероятно, стоит обратить внимание. Систему с естественной циркуляцией проектировать с двухконтурным котлом не стоит. Почему?

После прекращения нагрева теплоносителя циркуляция в системе отопления очень быстро остановится. Ее возобновление займет весьма продолжительное время; в процессе повторного прогрева радиаторы в контуре будут нагреты очень неравномерно. Несколько таких циклов в течение дня сделают распределение температур в доме просто некомфортным.

Впрочем, ситуация изначально несколько надуманная просто потому, что большая часть современных двухконтурных котлов комплектуется циркуляционными насосами.

Однако: при проектировании системы отопления для одноэтажного дома не будет лишним заложить в проект возможность работы отопления за счет естественной циркуляции. Просто на случай длительного отключения электричества.

Читайте также о характеристиках радиаторов для отопления частного дома.

Варианты реализации

Сценарий 1

Дано: одноэтажный дом площадью не более 100 квадратных метров. Несколько полностью раздельных комнат, в каждой из которых необходима установка отопительного прибора. Какой будет обвязка двухконтурного котла отопления в этом случае?

Наиболее простая в исполнении, отказоустойчивая и беспроблемная схема — так называемая ленинградка, однотрубная схема отопления барачного типа. Еще один важный аргумент в ее пользу — невысокая цена материалов: один контур обойдется явно дешевле, чем два (в случае двухтрубной схемы).

Как выглядит ее реализация?

Сравнительно небольшая площадь дома означает, что в нем небольшое число постоянных жителей. Стало быть, едва ли расход горячей воды будет серьезной проблемой. Ради увеличения тепловой инерционности мы не станем отказываться от красивых, недорогих и хорошо греющих алюминиевых радиаторов.

Однако объем воды в контуре все же желательно увеличить. Самое простое и дешевое решение — увеличить диаметр трубы контура на один шаг. Скажем, с ДУ40 до ДУ50. Объем воды в трубе в этом случае увеличиться в (50/40)^2=1,5625 раза (внутренний объем трубы пропорционален квадрату ее сечения).
Каждый отопительный прибор врезается параллельно основному контуру, не размыкая его. Схема врезки — нижняя или диагональная. На каждом радиатора ставится дроссель для балансировки на подаче, вентиль для полного отсечения радиатора на обратке и воздушник (кран Маевского или обычный вентиль) в любой из верхних пробок.

схема отопления частного дома с двухконтурным котлом

Нам нужен первый вариант исполнения. Основной контур не должен размыкаться или уменьшать сечение.

Сразу после котла труба основного контура резко поднимается вверх, формируя так называемый разгонный коллектор. Далее она прокладывается с постоянным уклоном вниз.

Столь сложная (и, надо признать, не всегда эстетичная) разводка нужна для того, чтобы при остановке циркуляционного насоса был возможен нагрев отопительных приборов за счет естественной циркуляции.

Перед котлом по ходу воды в контуре врезается мембранный расширительный бак, призванный компенсировать изменение объема жидкости при нагреве. Инструкция по его выбору и установке стандартна: объем бачка берется равным 10% объема теплоносителя; бак монтируется подводкой вверх.

Читайте также об особенностях процесса обвязки радиаторов отопления.

Сценарий 2

Дано: двухэтажный дом с большим количеством раздельных комнат; двухконтурный котел. Какой будет схема обвязки двухконтурного котла отопления в этом случае?

Не будем изобретать сложные пути: выполним классическую двухтрубную схему с верхним розливом и постоянной разводкой отопительных приборов.

Непосредственно от котла нагревшаяся вода поступает наверх, в подающий трубопровод, который опоясывает дом по чердаку или проходит под потолком второго этажа.
Затем теплоноситель проходит через стояки, к которым подключены отопительные приборы. При этом они не размыкают стояк полностью: каждый радиатор снабжен перемычкой и дросселем для регулировки.

Отсекающий вентиль на второй нитке подводки не повредит, а вот воздушник — один на весь дом и вынесен к расширительному баку в верхней точке контура.

По нижнему розливу, опоясывающему дом по полу первого этажа или подвалу, теплоноситель возвращается к котлу.

Достоинство этой схемы в том, что при необходимости, и она может работать за счет естественной циркуляции. Роль разгонного коллектора выполняет труба, по которой теплоноситель поступает к верхнему розливу.

Схема может работать и без циркуляционного насоса. Без электричества вы не замерзнете.

Как увеличить тепловую инерционность системы отопления?

Опять-таки увеличив диаметр труб розливов.
Заменив в проекте алюминиевые радиаторы отопления чугунными или стальными трубчатыми. Именно они характеризуются большим внутренним объемом, призванным компенсировать сравнительно низкую теплопроводность материала.

Не стоит бояться уродливого дизайна чугунных батарей советского образца. Да, они все еще производятся; однако наряду с ними на рынке можно встретить и вполне пристойные внешне настенные отопительные приборы из чугуна, и дизайнерские напольные радиаторы.

Чугун выигрышен еще и тем, что, помимо тепловой инерционности большого объема теплоносителя, сам обладает большой теплоемкостью. При весе в 100 — 150 килограммов напольный чугунный радиатор быстро не остынет.

13-секционный Demrad Retro при высоте около метра весит 175 килограммов.

Совет: часто встречается ситуация, когда второй этаж в зимнее время используется периодически, во время визитов гостей. В этом случае более экономичной будет схема отопления с двумя котлами и независимыми однотрубными контурами по каждому этажу. Большую часть времени один из котлов будет работать в экономичном режиме, поддерживая температуру помещения лишь не намного выше нуля.

Универсальное решение

Наконец, есть предельно простой способ модифицировать своими руками готовую систему отопления, многократно увеличив ее тепловую инерционность. Достаточно включить в контур теплоаккумулятор.

Что это такое?

Бак объемом от 300 до 2000 литров с двумя патрубками для подключения, надежно теплоизолированный для снижения потерь тепла. Идея проста: в нем накапливается большой объем горячей воды; при прекращении нагрева теплоносителя расходуется накопленный баком запас тепловой энергии. Чем больше объем бака, тем медленнее будут остывать батареи.

Теплоаккумулятор — самое простое и универсальное решение проблем двухконтурного котла.

Где он монтируется?

В любой точке контура отопления. Вы можете вынести его в подвал, разомкнув проходящий по первому этажу контур двумя патрубками для его подключения. Можете использовать для его установки кладовку. Можете сделать основанием для теплой лежанки: какое-то количество тепла он неизбежно будет рассеивать.

Насколько он выгоден?

Теплоаккумулятор сгладит колебания температуры теплоносителя, когда двухконтурный котел грет горячую воду. Батареи будут теплыми постоянно.
Особенно выгоден теплоаккумулятор при использовании в качестве источника тепла электроэнергии и при наличии двухтарифного счетчика. Основной объем теплоносителя нагревается до максимальной температуры во время действия ночного тарифа. Днем расходуется накопленное тепло.

Есть ли у этого решения недостатки?

Стоимость бака достаточно велика. Утепленная емкость объемом в 1м3 обойдется примерно в 20-30 тысяч в зависимости от производителя.
Повторимся: несмотря на теплоизоляцию, некоторое количество тепла бак неизбежно будет рассеивать.

Заключение

Не стоит воспринимать изложенную в статье информацию в качестве истины в последней инстанции. Это лишь краткое изложение опыта одного человека.

Вполне возможно, что вы придумаете лучшую реализацию отопления для своего дома. Как обычно, альтернативный взгляд на проблему вы найдете в видео в конце статьи.

Теплых зим!

Читайте также об особенностях потолочного инфракрасного отопления.

otoplenie-gid.ru

Принцип работы двухконтурного газового котла и его устройство

Оглавление: [скрыть]

Особенности и типы выпускаемых котлов
Принцип работы котла и его устройство
Виды газовых горелок

Особенности и типы выпускаемых котлов

Двухконтурный газовый котел является прибором, который нагревает до заданных значений теплоноситель в системе отопления и может приготавливать горячую воду для сантехнических нужд. Использование такого котла позволяет обойтись без дополнительного оборудования для приготовления горячей воды, такого как газовая колонка, накопительные и проточные электрические нагреватели. Принцип работы двухконтурного газового котла основан на процессах и способах передачи тепловой энергии сгорания газа контурам отопления и горячего водоснабжения.

Подключение двухконтурного газового котла к схеме обвязки .

Двухконтурные котлы настенного типа выпускаются в большом технологическом ассортименте. Основные виды выпускаемых двухконтурных котлов:

с открытой газовой горелкой;
с закрытой газовой горелкой, турбированные;
имеющие два отдельных контура нагрева для отопительной системы и горячей воды;
комбинированного типа;
конденсационные.

Вернуться к оглавлению

Принцип работы котла и его устройство

Изображение 1. Гидравлическая схема двухконтурного котла в режиме отопления.

Газовые приборы с двумя контурами нагрева имеют следующий принцип работы. Теплота сгоревшего природного газа передается теплообменнику, который расположен над газовой горелкой. Этот теплообменник включен в магистраль отопительной системы, то есть нагретая вода в нем будет циркулировать по отопительной системе. Циркуляция воды осуществляется с помощью насоса, встроенного в котел. Для приготовления горячей воды двухконтурное устройство оснащено вторичным теплообменником.

Представленная схема на ИЗОБРАЖЕНИИ 1 показывает происходящие процессы работы и устройство оборудования:

Газовая горелка.
Циркуляционный насос.
Трехходовой клапан.
Контур ГВС, пластинчатый теплообменник.
Теплообменник контура отопления.

D — вход (обратка) отопительной системы для нагрева;
A — подача готового теплоносителя для отопительных приборов;
C — вход холодной воды из магистрали;
B — выход готовой горячей воды для санитарных нужд и бытового использования.

Принцип приготовления воды для ГВС таков: нагретая вода в первом теплообменнике(5), который расположен над газовой горелкой(1) и предназначен для нагрева отопительного контура, поступает во второй пластинчатый теплообменник(4), где передает свое тепло контуру ГВС.

Как правило, двухконтурные котлы имеют встроенный расширительный бак для компенсации изменения объема теплоносителя.

Схема двухконтурного котла позволяет производить горячую воду и нагревать ее для отопления только в отдельных режимах.

Конструкция двухконтурного газового котла.

Использование котла одновременно для ГВС и отопления в определенный момент времени невозможно. Например, во время работы устройства происходит нагрев отопительной системы с заданной температурой, процесс поддержания температуры контролируется автоматикой котла, а циркуляция теплоносителя по сети отопления осуществляется насосом.

В определенный момент происходит открытие крана горячей воды для бытовых нужд, и, как только начинается движение воды по контуру ГВС, срабатывает специальный датчик протока, установленный в котле. С помощью трехходового клапана (3) в котле перенастраиваются контуры протоков воды. А именно вода, нагретая в теплообменнике (5), перестает поступать в отопительную систему и подается в пластинчатый теплообменник (4), где и передает свое тепло системе ГВС, то есть поступившая холодная вода из трубопровода (С) нагревается и по трубопроводу (В) подается потребителям квартиры или дома.

В этот момент циркуляция идет по малому кругу и система отопления на время использования ГВС не нагревается. Как только кран на водозаборе ГВС перекрывается, датчик протока срабатывает и трехходовой клапан опять открывает контур отопления, происходит дальнейший нагрев отопительной системы.

Наиболее часто схема устройства двухконтурного газового котла подразумевает наличие пластинчатого теплообменника. Как уже говорилось, его предназначение состоит в том, чтобы передать тепло от контура отопления к контуру водоснабжения. Принцип такого теплообменника состоит в том, что наборы пластин с горячей и холодной водой собраны в пакет, где происходит теплоотдача.

Соединение выполняется герметичным путем: это препятствует смешиванию жидкостей из различных контуров. За счет постоянного изменения температуры возникают процессы теплового расширения металла, из которого сделан теплообменник, что способствует механическому удалению возникающей накипи. Пластинчатые теплообменные устройства изготавливаются из меди или латуни.

Схема подключения двухконтурного котла.

Существует схема двухконтурного котла, которая включает в себя комбинированный теплообменник.

Располагается он над газовой горелкой и состоит из двойных трубок. То есть трубка контура отопления содержит внутри своего пространства трубку горячего водоснабжения.

Данная схема позволяет обойтись без пластинчатого теплообменника и несколько повысить КПД в процессе приготовления горячей воды.

Недостаток котлов, имеющих комбинированный теплообменник, состоит в том, что между тонкими стенками трубок откладывается накипь, в результате чего ухудшаются условия работы котла.

Вернуться к оглавлению

Виды газовых горелок

Система отопления.

Двухконтурные котлы настенного типа выпускают с открытым типом газовой горелки и с закрытым. Открытая газовая горелка в котле требует подачу необходимого количества воздуха для сгорания газа из помещения, где установлен газовый котел. Например, привычная схема типовой газовой колонки для нагрева воды.

Устройство с закрытой горелкой имеет изолированное пространство для сгорания газа от помещения. Забор воздуха для процесса горения производится снаружи здания. Чаще всего такие устройства подключены с помощью коаксиального дымохода, выходящего на наружную стену здания. Состоит он из двух труб, расположенных одна в одной. Через внешнюю трубу забирается воздух для горения, а через внутреннюю трубу удаляются продукты сгорания.

Возможно подключение с выбросом продуктов сгорания в предусмотренный дымоход здания и забор воздуха с боковым подводом трубопровода. Котлы с закрытой горелкой называют турбированными, так как они имеют встроенный электрический нагнетатель воздуха турбинного типа. Преимущество таких газовых приборов заключается в безопасности эксплуатации. Их работа не требует постоянного контроля подачи воздуха, проветривания помещения, исключено попадание продуктов сгорания в квартиру или дом. За счет избыточной тяги происходит более эффективное сгорание и более быстрый прогрев воды.

Устройство настенного газового котла.

Двухконтурные газовые приборы могут подключаться в бойлерном режиме. Такой режим работы подразумевает нагрев воды и последующее ее накопление в бойлере, а из него вода уже поступает в точки водозабора.

Конденсационные газовые нагревательные приборы отличаются тем, что их конструкция позволяет конденсироваться водяному пару, содержащемуся в продуктах сгорания газа. При процессе конденсации происходит выделение дополнительного тепла, которое используется или для контура отопления, или для контура ГВС. Схема может включать образование конденсата на первичном теплообменнике специальной формы или на дополнительным устройстве, которое расположено над первичным теплообменником.

Все газовые котлы двухконтурного типа обязательно включают в себя блок автоматики и контрольных датчиков для правильной и безопасной работы. Автоматика отслеживает заданные параметры нагрева воды в контурах, может совместно использоваться с выносными датчиками температуры воздуха в помещении. Датчики тяги, контроль аварийного отключения газоснабжения позволяют эксплуатировать котел наиболее безопасным способом.

Для долговременного использования газового прибора следует произвести грамотную установку, включающую в себя расчет мощности, монтаж в соответствии с нормами безопасности, качественно выполненные пусконаладочные операции.

Работа по монтажу газового оборудования должна производиться только специальными газовыми службами, имеющими сертификат на ее выполнение.

1poteply.ru