Принцип на работа на двуконтурния газов котел за отопление и особености на неговото свързване

Всички въпроси на организацията на автономното топлоснабдяване и подготовката на топла вода се решават с придобиването на един котел, способен да обслужва и двете системи. Без да знаете принципа на работа на двуконтурен газов котел за отопление, би било нелогично не само да направите покупката, но и да експлоатирате агрегата. Съгласни ли сте?

Ще разкажем за схемата на работа на отоплителния уред, ще разгледаме всичките му слаби и силни страни. Разбирайки основата на действие на оборудването, можете без труд да се възползвате от всички негови предимства. А в случай на необходимост ще успеете навреме да откриете смущенията в работата, да разберете и отстраните причините за тяхното възникване.

Устройство на котела за обслужване на два контура

Двуконтурният газов генератор на топлина се различава от едноконтурния аналог по това, че вместо един топлообменник, има два, които в техническата терминология се наричат първичен и вторичен.

Първият, т.е. първичният топлообменник, е разположен непосредствено в зоната на горене на пламъка. Неговата задача се състои в нагряването на топлоносителя за функциониране на отоплителната мрежа. Вторичният топлообменник отговаря за работата на БГВ.

Стабилната работа на отоплителния уред е възможна при съгласувана работа на всички негови съставни части. Информацията за основните функционални възли ще помогне да се разбере принципът на работа на оборудването.

В конструкцията на всеки двуконтурен агрегат влизат следните стандартни елементи:

• Камера на горене с горелочен блок;
• Топлообменници;
• Устройства за управление и защита на оборудването.

За да се запознаем с особеностите на устройството на газови котли от двуконтурен тип, ще се спрем подробно на всеки от конструктивните му елементи.

Видове газови горелки за двуконтурни котли

Горелката на газовия котел отговаря за получаването на достатъчен обем топлина, необходим за функциониране на отоплението и контура за доставка на топла вода. Топлинната енергия се получава чрез изгаряне на гориво. Поставят горелката в камерата на горене, в която освен газ се нагнетява въздух. Той е необходим за процеса на горене.

В зависимост от работните режими на горелката могат да се класифицират по следните видове:

• Едностепенна горелка. Агрегат с подобна горелка може да работи само в два режима – „Стоп“ и „Пуск“. Подобни котли, въпреки ниската икономичност и намаления експлоатационен ресурс, се радват на популярност благодарение на простата си конструкция и ниската цена.
• Двустепенна горелка. Отоплителният уред с такава горелка може да работи на пълна и половин мощност. Неговите предимства са осезаеми през топлия сезон, когато за загряване на не твърде студена вода не е необходимо да се експлоатира уредът на пълна мощност.
• Модулираща горелка. Интелигентната система на котела с подобна горелка позволява да се извършват настройка и регулиране на мощността. Такъв котел се характеризира с дълъг експлоатационен живот и икономичност, но същевременно струва с порядък повече от агрегатите с едностепенни и двустепенни горелки.

Горелките се делят на конструкции от отворен и затворен тип. При отворения тип горелка въздухът, необходим за изгарянето на горивото, постъпва директно от помещението, в което се намира котелът. За отвеждане на продуктите от горенето е необходим комин, който трябва да осигурява достатъчна естествена тяга.

Атмосферните отоплителни агрегати се оборудват, като правило, с обикновена метална тръба, а турбинираните – с коаксиален комин. В зависимост от техническите условия на помещението димният канал се поставя вертикално или се изгражда под ъгъл. Ъгловите варианти се извеждат през стената навън или се свързват към обща димоотводна шахта.

Газовата горелка е основен елемент на двуконтурния газов котел, тя отговаря за изгарянето на горивото и получаването на топлинна енергия в необходимото количество.

Турбинираните котли са оборудвани със затворени камери на горене, в които въздухът не може да постъпва самопроизволно. Те са по-безопасни и по-надеждни в експлоатация, но са по-скъпи и по-сложни в работа. На котлите със затворени горелки освен димоотвод е необходим канал, по който в камерата се подава необходимият за горенето кислород.

Затова и турбинираните котли се оборудват с коаксиални тръби, тъй като освен отвеждане на дима, те също така втеглят отвън свеж въздушен поток. Случва се за нормална работа към затворената камера на горене да се присъединят два коаксиални комина. В допълнение цялата конструкция се допълва с тръба за подаване на въздух.

Всички подобни модели котли са оборудвани с вентилатори, осигуряващи движението на дима, с многостепенни системи за защита, с автоматика. За работата на изброените уреди и системи е необходима електроенергия. За техен недостатък се смята енергийната зависимост, която увеличава експлоатационните разходи.

Разновидности на топлообменниците на газовите агрегати

Ако с помощта на горелката се извършва изгаряне на гориво с цел получаване на топлина, то топлообменникът осигурява получаването на тази топлина за по-нататъшно предаване на водата. Както вече беше споменато, в конструкцията на двуконтурника присъстват първичен и вторичен топлообменници.

Първичният топлообменник се намира непосредствено над горелката и представлява оребрена тръба, извита като змийка. Под действието на пламъка водата в топлообменника се нагрява и преминава през трипътен клапан по-нататък към разпределението на отоплителната система.

Вторичният топлообменник представлява система от вълнисти плочи, които са събрани в един блок с два чифта отвори. На всеки чифт отвори са отредени свои функции.

През единия от чифтовете протича вода от водопровода, а през втория се движи топлоносителят, постъпващ в отоплителния кръг. Подобна система от пластинчат и тръбен топлообменник се нарича сдвоена.

Първичният и вторичният топлообменник са обединени в една система, чиято правилна работа се осигурява от специален трипътен клапан

Съществуват отоплителни уреди, в които вместо сдвоена система се използва битермичен топлообменник със сложна конфигурация. Такъв топлообменник се изработва от мед, той представлява чифт тръби, разположени една в друга. По външната тръба се движи топлоносителят, а по вътрешната – вода за осигуряване на работата на БГВ.

Битермичният топлообменник на нагревателя на топлоносителя и водата се отличава със сложна конфигурация, когато тръбата на единия кръг се поставя в тръбата на другия кръг

Котлите с битермичен топлообменник са по-сложни за експлоатация, тъй като и двата топлообменника са представени като един блок, което затруднява почистването му от котлен камък. Но такива отоплителни уреди се търсят, защото се отличават с малки габаритни размери и висока скорост на нагряване на водата.

Автоматика или блок за управление на котела

Автоматиката на котела отговаря за безопасната и стабилна работа. Тя осъществява контрол на температурата на водата в компонентите на БГВ, поддържа температурата на топлоносителя в линиите на топлоснабдяване. Автоматиката на газовия котел не допуска работа на отоплителния уред в случай на опасни ситуации.

Агрегатът прекъсва работа или не се включва в такива случаи:

• Намалено налягане в газовата система;
• Липса на тяга;
• Липса или критично прегряване на топлоносителя.

Блокът за управление, който контролира работата на устройствата за защита и автоматизация на процеса, е представен от набор от превключватели, микросхеми или тяхна комбинация. Освен осигуряването на безопасност и контрол на температурния режим, той следи за работата на циркулационната помпа и вентилатора.

Съвременните газови котли се отличават с наличие на интелигентно управление, в чийто софтуер присъстват различни режими на експлоатация.

Принцип на работа и специфика

Много собственици на газово оборудване дори не се замислят как всъщност работи газовият котел от двуконтурен тип. Те погрешно смятат, че нагряването на водата и отоплителния кръг става едновременно. В действителност всичко изглежда не толкова розово.

Двуконтурният газов котел не може да работи едновременно в два режима, осигурявайки работата на системите за отопление и гореща вода. Това се потвърждава и от наличието на трипътен клапан в устройството му.

В нормален режим котелът работи постоянно само за нагряване на топлоносителя, циркулиращ в системата. Честотата на включване и интензивността на горене на пламъка се контролират от температурен датчик. Едновременно с горелката се извършва и стартиране на циркулационна помпа, ако действието на отоплителната система не се основава на естествена циркулация на топлоносителя.

Пространството в долната част на стенния котел е предназначено за подвеждане на газ, свързване на студена вода, както и за отвеждания на системата за гореща вода и на отоплителния кръг.

По същество, когато температурата на топлоносителя достигне зададената стойност, датчикът изпраща сигнал за намаляване на активността на горелката. Докато температурата не спадне до зададената стойност, котелът ще бъде в пасивен режим. След това отново постъпва команда от датчика към автоматиката за активиране на клапана за подаване на гориво.

Схема на действие на двуконтурния котел

Наличието на система за гореща вода донякъде усложнява схемата на работа на газовия котел от двуконтурен тип. Нагрятият от горелката топлоносител, движейки се по топлообменника, осигурява нагряване на пластинчатия топлообменник, по който се движи вода от водопровода.

Конструктивна схема на двуконтурен газов котел с битермичен и с два обикновени топлообменника. В първия вариант няма необходимост от използване на два топлообменника.

Едновременното използване на двуконтурен модел в режим на отопление и горещо водоснабдяване е невъзможно. При активиране на крана за гореща вода, благодарение на трипътен термостатичен клапан, се спира циркулацията на топлоносителя по отоплителните магистрали. Котелът преминава в режим на преместване на водата по кръга с пластинчатия топлообменник, с който се извършва нагряване на вода за битови нужди.

При значително потребление на гореща вода за продължително време може да бъде парализирана работата на котела с ориентация към отопление. Проблемът може да се реши по два начина – да се предвиди инсталиране на по-мощен отоплителен уред или да се включи в схемата на оборудване бойлер с индиректно нагряване.

При активно използване на системата за гореща вода е възможно инсталиране на двуконтурен котел с вграден бойлер. В този случай леко се увеличава разходът на гориво поради това, че в паузата между циклите на работа на отоплителната система енергията на горелката се използва за поддържане на температурата на водата в допълнителен газов бойлер.

Определен запас от топла вода във вградения бойлер позволява да се използва системата за топла вода (БГВ) без изключване на отоплителния кръг. В резултат двете системи работят последователно, като при това липсва факторът на прегряване на течността и се удължава животът на топлообменника.

Котел с вграден стандартен бойлер не само осигурява достатъчен резервен обем топла вода, но и помага да се избегне дълготрайно изключване на отоплителния кръг.

Вграденият стандартен бойлер позволява по всяко време да получите топла вода с необходимата температура, чийто запас се осигурява в автоматичен режим. Докато на проточната система за топла вода (БГВ) са необходими няколко минути за загряване на водата до изискваната температура.

Типове изпълнение на газови котли за два контура

Особеностите на работата на газовото оборудване до голяма степен се определят от варианта на изпълнение на отоплителния уред. Съвременните котли се произвеждат в два форм-фактора – подови и стенни.

При избора на вариант на изпълнение трябва да се ориентирате според размера на отопляемата площ, активността на използване на системата за топла вода (БГВ). Трябва да разбирате, че стенните котли са по-компактни, но при това имат значително по-малка мощност.

Стенният газов котел от двуконтурен тип се отличава с компактни размери и модерен дизайн, но е ефективен само при отопление на помещения с малка площ при умерено потребление на топла вода.

Изборът на стенен двуконтурен котел може да бъде оправдан, ако отопляемата площ не надвишава 200 кв.м, а общата производителност на системата за топла вода не е повече от 14 л/мин.

Малогабаритните размери на стенния котел, макар да изглеждат като предимство, всъщност крият в себе си много недостатъци. Компактността се постига чрез използване на по-тънки тръбички на топлообменника. Освен това, че те имат по-малък срок на експлоатация, има вероятност за тяхното запушване.

В подовите инсталации се използват по-масивни и надеждни чугунени топлообменници. Това не само увеличава степента на надеждност на работата на отоплителния уред, но и удължава срока на неговата експлоатация.

Достойнства и недостатъци на двуконтурните уреди

Предимствата на двуконтурния отоплителен агрегат се състоят в следното:

• Икономичен разход на гориво. Направлението за сравнение е използването на двуконтурен котел или на едноконтурен с бойлер за индиректно загряване.
• Компактни размери. Преобладаващата част от двуконтурните котли е представена от стенни отоплителни уреди. Те лесно могат да бъдат разположени както в помощни помещения, така и в малогабаритна кухня.
• Универсалност. Няма необходимост да купувате допълнително оборудване и да решавате въпроси относно неговата съвместимост с котела.

В един агрегат вече са удачно обединени в единна автоматизирана система проточен бойлер, отоплителен уред и циркулационна помпа.

Очевидно е, че наред с предимствата, има и свои недостатъци:

• Невъзможност за едновременно действие на отоплението и контура за БГВ. Поради това значителното потребление на топла вода може да доведе до понижаване на температурата в дома.
• Ограничения на мощността на стенните модели. Компактните стенни котли поради минималните размери на горелката не са в състояние да осигурят необходимия температурен режим при максимален напор. Подобен недостатък се наблюдава при отдалечено разположение на точките за водовземане.
• Чувствителност към качеството на водата. Вторичният пластинчат топлообменник е взискателен към качеството на консумираната вода. Наличието на примеси става причина за използване на средства за намаляване на нейната твърдост и за извършване на почистване на топлоносителя.

Още един критерий за оценка на двуконтурния котел е неговата цена. Цената на двуконтурния отопител е по-висока от цената на едноконтурния аналог.

Въпреки това, ако се разглежда наличието на система за БГВ и начините за решаване на въпроса в случай на инсталиране на едноконтурен котел, то при включване в схемата за сглобяване на бойлер с индиректно нагряване цената на двуконтурника ще бъде по-ниска.

Изводи и полезно видео по темата

С конструктивните съставни части и принципа на действие на газовото нагревателно оборудване ще ви запознае следващото видео:

Обвръзката на двуконтурен газов котел ще представи авторът на видеото:

Подробното запознаване с особеностите и принципа на действие на двуконтурните газови агрегати дава възможност да се определят предимствата на тяхната експлоатация. Придобиването на такива отопители ще помогне да се спести от покупката на допълнително оборудване, необходимо за организиране на система за БГВ.

При повреда на един от контурите е възможна експлоатация на другия, а смяната на контура винаги ще излезе по-евтино от ремонта на отделна нагревателна инсталация. Двуконтурният котел може да се използва и през топлото време на годината, като се експлоатира само в режим на нагряване на вода за битови нужди, в което се състои удобството и икономичността в сравнение със закупуването на отделни агрегати.

Разкажете как избрахте двуконтурен котел на газ за оборудване на собствен дом/апартамент/вила. Какво беше решаващият критерий за вас при избора? Споделете, моля, полезни сведения по темата, снимки в разположения по-долу блок, задавайте въпроси.