Устройство двухконтурного газового котла: детали выбора. Газовый котел устройство

Напольный газовый котел: устройство, достоинства и недостатки

Газовый котёл способен превратить энергию сжигаемого газа в тепловую.

Это устройство используется для нагрева теплоносителя в системе отопления, а отдельные модели способны нагревать воду, применяемую для хозяйственных и прочих нужд.

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

Устройство газового котла

Перед тем как описать основные элементы котла и принцип его работы, отметим, что «сердце» прибора — теплообменник, изготавливают из различных материалов.

Фото 1. Схема внутреннего устройства напольного газового котла. Стрелками указаны основные части.

Дешёвые модели продаются со стальной начинкой. Нержавейка обеспечивает защиту от гидроудара, коррозийную и термическую устойчивость, малый вес аппарата.

Дорогие модели снабжены чугуном. Они значительно тяжелее, стоят в полтора—два раза дороже по сравнению с их стальными «братьями». Однако чугун предлагает повышенную тепловую мощность и многократно увеличенный срок службы.

Важно! Существуют котлы с двумя типами камер сгорания. Открытый вариант забирает кислород, необходимый для горения, из помещения. Требования к дымоходу системы в этом случае повышаются. Закрытый вариант берёт кислород с улицы, он практичней, но стоит дороже.

Составные элементы и принцип работы

Узнав, что главная часть котла, выполняется из различных материалов, перейдём к другим элементам устройства.

Ёмкость для нагрева теплоносителя.
Муфты, подающие и выводящие теплоноситель.
Кожух, для крепления трубы, отводящей продукты горения.

Газовая горелка.
Запальник.
Автоматика, которая отслеживает работу дух предыдущих элементов.
Термопара отвечает за температуру теплоносителя.
Змеевик нагревает воду для ГВС (только в моделях с двумя контурами).

На дне корпуса котла находится горелка. Над ней висит теплообменник, в виде тонких, плоских ёмкостей, наполняемых теплоносителем. Через подающую трубу поступает носитель, нагревается и продолжает путь в отопительную систему. Продукты сгорания выводятся через кожух, за счёт естественной тяги.

Автоматика отслеживает состояние горелки и запальника. Если запальни

ogon.guru

Устройство газового котла: одноконтурного и двухконтурного

Принцип работы и устройство газовых котлов

Газовые котлы нашли широкое применение, как в частном домостроении, так и в квартирах многоэтажных домов. Устройство газового котла позволяет получить автономное отопление и систему горячего водоснабжения.

Схема устройства одноконтурного и двухконтурного котла.

Виды газовых котлов

Схема подключения газового котла.

Данный сегмент рынка представляет широкий диапазон оборудования, которое отличается не только производителем, но и рядом конструктивных особенностей и функциональных особенностей. Рассматривая газовые котлы, стоит обратить внимание на то, что в зависимости от расположения они могут относиться к группе настенных или напольных, а конструктивные особенности определяют их принадлежность к одноконтурным или двухконтурным моделям.

Одноконтурные модели с легкостью справятся с задачей отопления помещений, вторые же способны обеспечить бесперебойную подачу горячей воды.

Вернуться к оглавлению

Устройство газовых двухконтурных котлов

Схема одноконтурного и двухконтурного котла.

Все отопительные котлы оснащаются одинаковыми основными узлами и отличаются небольшим количеством дополнительных элементов. При рассмотрении чертежей становится понятно, что к числу основных элементов относится теплоизолированный корпус, внутри которого размещается горелка, теплообменник и автоматика.

Форма и конструкция горелки определяется видом используемого топлива. В газовых моделях она имеет форму камеры, в которой проходит процесс сгорания топлива, сопровождаемый выделением продуктов окисления и тепла. На нее возлагается функция выработки энергии, которая обеспечивает обогрев теплоносителя. Над конструкцией горелки размещается теплообменник, представляющий собой емкость с теплоносителем. Продукты сгорания, которые поднимаются вдоль его стенок, отдают тепло воде, которая распределяется по отопительным трубам. Охлажденные продукты сгорания отводятся в дымоход и выделяются наружу.

Особенности конструкции устройства для передачи тепла разделяет газовые котлы на две категории: оснащенные сдвоенной (пластинчатой) или битермической системой.

Схема дымохода для газового котла.

Сдвоенный теплообменник печи состоит из двух частей, одна обеспечивает контур отопления и представлена медными трубами и пластинами, поверхность которых покрыта защитным слоем, способным предохранить от коррозии. На вторую часть печи возлагается функция приготовления ГВС. Она формируется из пластин, передающих тепло в нагреваемую среду. Биметрические печи — это не что иное, как труба в трубе. Внутренняя часть отвечает за приготовление горячей воды, а наружная — за обогрев помещения.

Не последнее место в определении категории котла-печи имеет тип розжига: пьезо или электрический. Также необходимо учитывать поступление воздушной массы в камеру сгорания. Для открытых систем воздух подается непосредственно из помещения. Для закрытых камер используется естественная и принудительная вентиляция.

Автоматика печи контролирует работу узлов системы. В более усовершенствованных моделях автоматику выполняют на микропроцессорных системах, что позволяет контролировать работу устройства, задав необходимые параметры.

Вернуться к оглавлению

Принцип действия двухконтурных котлов

Устройство конвекционного газового котла.

Газовые котлы двухконтурного типа работают в двух режимах: горячее водоснабжение и отопление. Для обеспечения отопления проводится нагрев теплоносителя, который располагается внутри теплообменника. Роль теплоносителя в большинстве случаев выполняет обычная вода, температура которой может варьироваться в пределах от 35 до 80ºС.

Режим отопления запускает термостат, который реагирует на изменение температуры помещения. Ее снижение запускает процесс передачи сигнала на запуск насоса, создающего разрежение в обратном трубопроводе. Благодаря этому нагретая вода направляется в систему отопления. Если давление достигает отметки более 0,45 бар, происходит замыкание контактов реле и горелки, которая управляется микропроцессором.

Схема устройства термостата газового котла.

В дальнейшем работа газового котла продолжается на минимальной мощности, которая постепенно увеличивается до максимальной. Если теплоноситель достигает заданной температуры, печь переключается в режим модуляции. Если при запуске мощность оказывается слишком высокой, электроника без внешнего вмешательства отключает горелку и позволяет вновь включить ее только через 3 минуты.

Камера сгорания представляет собой металлическую емкость, покрытую теплоизоляционным материалом, над которой размещается медный теплообменник. Горелка зажигается автоматически тогда, когда необходим подогрев воды. Одновременно включается насос, который обеспечивает принудительную циркуляцию теплоносителя в системе.

Достигнув заданных параметров, автомат уменьшает подачу газа и переводит устройство в режим ожидания. При понижении температуры с температурного датчика сигнал поступает на клапан, который открываясь, пропускает топливо в достаточном объеме, что провоцирует розжиг горелки.

Трехходовой клапан, используемый в конструкции, предотвращает попадание воды во второй контур. Нагретый теплоноситель пропускается из котла в отопительную систему через подающую линию и возвращается через обратную.

Движение воды по замкнутому контуру в первом теплообменнике снижает вероятность образование налета. Во втором теплообменнике подается жидкость из трубопровода, имеющая значительное количество примесей, со временем приводящих к поломке газового котла. При поломке контура горячего водоснабжения печь может работать в режиме отопления.

Вернуться к оглавлению

Работа газового котла в режиме горячего водоснабжения

Схема типов теплообменника.

В летнее время обогрев помещения не требуется, поэтому печи используются для обеспечения горячего водоснабжения. Принцип работы газового котла двухконтурного типа в данном режиме следующий: трехходовым клапаном перекрывается линия отопления, а теплоноситель из основного теплообменника переходит во вторичный.

Данный процесс запускает реле давления, замыкание которого осуществляется при расходе 2,5 л воды. После автоматического розжига горелки открывается газовый клапан, и мощность постепенно увеличивается, достигая максимальной отметки. Работа газового котла в заданном режиме проводится до тех пор, пока не пройдет нагрев воды, далее она осуществляется в режиме плавного регулирования.

Настройка горелки проводится на основе расходуемого количества жидкости. Выключается горелка в случае превышения температуры на 5°С, а включается при понижении на 1°С.

Вернуться к оглавлению

Конструктивные особенности одноконтурного газового котла

Все разнообразие данного вида котлов может отличаться лишь некоторыми дополнительными элементами и внешним видом, что в свою очередь помогает им гармонично занять свое место в интерьере. Газовые одноконтурные настенные котлы имеют максимальное сходство с газовыми колонками, осуществляют свою работу благодаря естественной тяге.

Одноступенчатые модели печи функционируют в одном режиме. Отличить их от остальных моделей можно по частому отключению, которое зависит от рабочего давления в газопроводной системе. Регулировка их работы осуществляется автоматикой котла.

Двухступенчатые модели имеют два режима работы. Первая ступень предполагает работу на 40% общей мощности, вторая — на 100%. Наиболее современными считаются модулированные устройства, конструкция которых позволяет плавно изменять режим горения в диапазоне от 10% до 100% общей мощности.

Работа атмосферных горелок реализуется за счет давления и циркуляции воздуха, в работе вентиляционных устройств принимает участие искусственное нагнетание воздуха, в конденсационных моделях температура отработанных газов повторно используется в прогреве теплоносителя.

Главным рабочим узлом такого котла является теплообменник, благодаря которому осуществляется передача энергии к теплоносителю, а затем и к санитарной воде. На основе такой характеристики, как принцип теплопередачи, котлы могут оснащаться первичными конструкциями, которые представляют собой изогнутую медную, реже стальную трубку, с расположенными на ней пластинами или вторичными, представляющими собой металлические пластины, соединенные между собой. Отличие таких моделей в том, что передача энергии осуществляется от жидкости к жидкости.

Такой элемент, как вентилятор, устанавливается не во всех одноконтурных котлах. Работа газовых котлов со встроенным вентилятором выполняется благодаря принудительной тяге, то есть качество горения улучшается за счет искусственно нагнетаемого в агрегат воздуха.

1popechi.ru

разновидности, выбор, преимущества и их недостатки, устройство и принцип работы

Многие из нас знают, что все газовые котлы бывают двух типов: одноконтурные и двухконтурные. Если функция первых ограничивается лишь отоплением, то вторые могут не только обогревать помещения, но и обеспечить их горячей санитарно-технической водой. Большинству известно, как работает одноконтурный котел: после нагрева в теплообменнике вода направляется в систему отопления и уже там выделяет тепло, которое и идет на обогрев помещения. Двухконтурный котел несколько отличается от него.

Устройство двухконтурного газового котла

Основу конструкции подобного газового котла, устройство которого является стандартным, образуют два контура и теплообменник. Первый из них выступает элементом отопительной системы, формируя замкнутый контур. Когда происходит запуск отопительной системы, вода не идет во второй контур, что достигается за счет применения особого клапана.

В момент поворачивания ручки крана ГВС задействуется клапан, который перекрывает доступ воды в отопительную систему. В результате этого она начинает течь в контур ГВС. Нагрев воды, содержащейся во втором теплообменнике, осуществляется за счет воды в первом теплообменнике, откуда она и начинает поступать в кран. В момент возвращения ручки крана ГВС в начальное положение, клапан также прекращает свою работу.

Для большинства потребителей довольно сложно понять, газовый котел какого типа для них станет оптимальным выбором. Чтобы упростить эту задачу, следует вначале выяснить, какими особенностями они обладают. Это можно понять, уделив внимание следующим моментам:

принцип работы;
тип камеры горения;
исполнение.

Все газовые котлы могут быть классифицированы на два типа исходя из принципа их работы:

конвекционные;
конденсационные.

Первые характеризуются тем, что удаление водяного пара, который возникает во время сжигания топлива, происходит одновременно с продуктами сгорания.

Конденсационные газовые котлы немного отличаются от конвекционных в этом плане. Прежде чем покинуть котел, продукты сгорания и пар поступают в теплообменник, в котором пар превращается в конденсат. Все это сопровождается образованием определенного количества тепловой энергии.

Среди достоинств, которыми обладают конвекционные газовые котлы, главными следует назвать более простую конструкцию и отсутствие ограничений в отношении применения дешевых материалов. Это связано с тем, что здесь не возникает конденсата, а также коррозии, которую он может вызвать. Все это позволяет уменьшить его стоимость. Важным плюсом можно назвать и то, что естественной тяги в дымоходе оказывается достаточно для того, чтобы эффективно удалять продукты сгорания.

Говоря о достоинствах конденсационных котлов, следует отметить, что они способны повысить свой КПД практически в два раза за счет тепла, которое выделяет пар. Среди недостатков следует отметить то, что их использование вынуждает доводить до определенных требований всю систему отопления. Для образования конденсата необходимо обеспечить низкую температуру в теплообменнике, где и происходит конденсация.

По этой причине следует позаботиться, чтобы перед попаданием в него вода основательно остыла. В связи с этим, чтобы поддерживать в помещении необходимый тепловой режим, в нем должны быть установлены крупногабаритные и дорогие радиаторы. Если конденсационный двухконтурный газовый котел, устройство которого не содержит сложных элементов, подключить к системе, состоящей из традиционных радиаторов, то ему не удастся демонстрировать КПД больше того, который указан в паспорте.

Газовые котлы отличаются друг от друга и типом используемых камер, которые могут быть открытыми и закрытыми. Причем конвекционные котлы могут предусматривать любую из них. Что касается конденсационных котлов, то в них используются лишь закрытые.

Если газовый котел оснащен открытой камерой, то воздух в нее будет поступать из помещения, где установлен котел. Для удаления продуктов сгорания предусмотрен дымоход. Причем они выводятся за счет естественной тяги. Не лучшим решением является размещение котла с подобной камерой в помещении, где уже имеется отопительный прибор. Если оно будет плохо проветриваться, то это приведет к дефициту кислорода. Также нужно помнить о том, что существует опасность попадания в комнату продуктов сгорания.

При использовании газовых котлов с открытой камерой следует выделить для них специальное помещение. Причем желательно, чтобы в них был установлен вертикальный дымоход. Этот вариант привлекателен меньшими затратами на покупку оборудования.

Если рассматривать газовые котлы с закрытой камерой, то здесь для удаления продуктов сгорания из камеры используется электровентилятор. Причем они выводятся через коаксиальный дымоход, выполненный в виде конструкции, в которой одна труба помещена в другую. Внешняя труба служит для нагнетания воздуха в камеру сгорания, а внутренняя — для удаления. Этот дымоход может иметь не только горизонтальное, но и вообще любое размещение, которое соответствует конкретному помещению.

Важным достоинством подобных котлов является отсутствие необходимости в выделении специального помещения для установки. К тому же они имеют более высокий КПД. Из серьезных минусов стоит отметить то, что для работы подобного оборудования требуется электросеть, а также они имеют более высокую стоимость.

Продолжая рассматривать двухконтурные газовые котлы и устройство, перейдем к наиболее распространенной категории этого оборудования. В зависимости от исполнения выделяют такие типы, как:

напольные;
настенные.

Достоинством последних являются небольшие размеры, а также то, что они могут быть установлены даже на кухне. Что касается напольных моделей, то они нуждаются в отдельном помещении, да и стоимость их выше. Использование в их конструкции теплообменников из чугуна обуславливает тот факт, почему они уступают по мощности и надежности настенным котлам.

Использование двухконтурных систем отопления

Чтобы котельное оборудование демонстрировало эффективность в работе, важно правильно рассчитать мощность для отопления и производительность по ГВС. Лучше всего, если эту работу выполнят опытные специалисты. Однако, существует схема, ориентируясь на которую и сам владелец может получить приблизительное представление о подходящем параметре. Главное, о чем нужно помнить — чтобы котел эффективно отапливал помещение, на каждый квадратный метр площади должно приходиться около 100 Вт мощности.

Это правило действует тогда, когда рядом с выбранным помещением не располагаются по соседству неотапливаемые помещения, его высота ограничена 3 м, а количество окон небольшое. При несоответствии любого из этих параметров оптимальной будет считаться мощность порядка 150 Вт на 1 кв. м. Чтобы узнать мощность, которую должен иметь котел, нужно перемножить это значение с площадью помещения.

Также у владельца есть возможность самостоятельно рассчитать производительность по ГВС, которую должно иметь выбираемое оборудование. Нужно исходить из того, что в течение часа из обычного водопроводного крана вытекает около 400 л горячей воды. Чаще всего техпаспорт на котел содержит сведения о производительности, обозначаемой в л/мин. Значение 400 литров в час означает, что за одну минуту из крана вытекает 6,6 л.

При наличии в доме лишь одной точки ГВС котел с подобной производительностью сможет удовлетворить все ваши потребности. Когда таких точек не менее двух, то для расчета необходимой производительности значение для одной точки ГВС следует перемножить с общим их количеством в доме.

Типы котлов

Многие модели двухконтурных котлов настенного типа позволяют отапливать помещения, чья общая площадь не превышает 200 кв. м. При этом их производительность ГВС обычно не превышает 14 л/мин. Если владелец потребляет воды больше указанного значения, то ему сможет помочь лишь напольный вариант.

Если с поставленной задачей смогут справиться и напольный, и настенный котлы, то выбор можно остановить на следующих вариантах:

Настенный котел с открытой камерой сгорания

Этим моделям крайне редко отдают предпочтение потребители. Те, кто их покупает, ориентируются не на принцип работы двухконтурного газового котла, а на их низкую стоимость. Как мы помним, котлы с открытой камерой сгорания не зависят от источника энергии. Поэтому этот вариант станет отличным выбором для потребителей, если в месте их проживания отключения электроэнергии — частое явление.

Напольный котел с открытой камерой сгорания

Помня о том, что для котла с открытой камерой сгорания необходимо отдельное помещение, лучше всего, если это будет напольный вариант. Обладая несложным принципом работы, двухконтурный котел этого типа оснащается чугунными теплообменниками, которые обладают повышенной прочностью и лучше противостоят коррозии. По этой причине они демонстрируют повышенную надёжность, что позволяет им служить дольше обычного.

Настенный котел с закрытой камерой сгорания

Именно подобное котельное оборудование и получило наибольшее распространение. Это связано с их небольшими размерами, а также красивым внешним видом, который имеет газовый котел. Принцип работы полностью аналогичен большинству моделей с двумя контурами. Подобные модели стали доступны отечественному потребителю не так давно. Таким образом, каждый из них создан с использованием самых современных технологий.

Однако, этот фактор создает немало проблем. Сложной электронной начинке не под силу справиться со скачками напряжения. Также у них нет защиты и от перепадов давления газа. Вдобавок к этому на их работе сильно сказывается использование некачественной воды.

Напольный котел с закрытой камерой сгорания

Подобная модель обладает тем же плюсом, что и напольный котел с открытой камерой. Однако, следует помнить, что для них не нужно выделять отдельное помещение. При этом затраты по установке такой модели самые высокие из всех названных.

Прочие параметры

Бывает так, что цена, которую имеет газовая котельная, принцип работы этого оборудования не играют определяющей роли для потребителя. Если он уделяет больше внимания удобству пользования горячей водой или потребляет ее в большом количестве, то следует подумать о приобретении котельного оборудования, в конструкции которого предусмотрен встроенный либо внешний накопительный бойлер. Подобные модели обладают многими достоинствами котлов, которые используют для нагрева горячей воды проточный метод.

Даже если в бойлере не останется воды, он будет и дальше работать в прежнем режиме. Также двухконтурный котел с бойлером является привлекательным вариантом и потому, что он может стабильно работать, невзирая на то, какой напор создается в водопроводе.