Как работает двухконтурный настенный газовый котёл: пошаговый алгоритм

Как работает двухконтурный настенный газовый котёл: пошаговый алгоритм

Главное преимущество автономного отопления не только в том, что можно значительно снизить стоимость коммунальных услуг. Но и в том, что можно пользоваться теплом и горячей водой тогда, когда хочется. А не когда их соизволят подать коммунальные сети.

Если отключение горячей воды в наших городах вообще стало нормой, отопление включают только после того, как в квартирах пару недель очень холодно, то отключение газа и холодной воды – это серьёзная авария.
Причём, газ нельзя отключить в принципе (если только за неуплату) – поскольку — это жизненно важный ресурс для всех промышленных предприятий. А холодная вода – жизненно необходима везде, от больниц и детских садов до тех же промышленных предприятий.

Пример установки настенного двухконтурного котла

Имея же газ и холодную воду, легко получить отопление, и горячую воду, причём, иметь их сколько угодно долго и в нужных количествах.
Именно поэтому, настенные котлы, именно двухконтурные модели – стали очень популярны.
Разобраться, как работает настенный двухконтурный газовый котёл, нужно для того, чтобы правильно подобрать этот прибор для своего дома. Или отремонтировать его, при необходимости.

Особенности двухконтурного газового котла, в чем отличие от одноконтурного

Двухконтурный газовый котел — это доработанная конструкция одноконтурного агрегата. Оба вида ориентированы в первую очередь на выполнение базовой функции — нагрев теплоносителя для системы отопления.

Подача ГВС становится возможной благодаря наличию горячего теплоносителя (ОВ), второй контур является конструкционным дополнением к основному составу узлов и деталей.

Функция реализуется с помощью вторичного теплообменника, установленного между выходом первичного узла и трехходовым краном.

Проходя через первичный (основной) теплообменник, теплоноситель получает избыточное количество тепловой энергии, которое регулируется в трехходовом кране путем подмешивания определенного количества более холодной обратки.

Эта энергия пропадает зря, поэтому установка вторичного теплообменника не нарушает общую схему работы котла.

Горячий теплоноситель отдает излишки энергии на подготовку ГВС, и единственным изменением становится корректировка режима работы трехходового крана.

Существуют двухконтурные котлы с совмещенным (или битермическим) теплообменником, который способен нагревать теплоноситель и ГВС одновременно.

Характеристики двухконтурного газового котла

При выборе двухконтурного котла, стоит обратить внимание не только на материалы, но и заявленные характеристики:

  1. Мощность. Чем больше площадь отапливаемого дома и больше его теплопотери, тем мощнее потребуется котёл. Для дома в 100 квадратных метров в умеренных широтах понадобится котёл мощностью 12 Квт.
  2. Коэффициент полезного действия. Усовершенствованные теплообменники и горелки двухконтурных котлов, наличие «умной» автоматики и программ управления позволяет приблизить КПД к фантастическим 98%.
  3. Вид камеры сгорания. Выделяют котлы с открытой и закрытой камерами сгорания.

При закрытой камере сгорания подача воздуха и выброс продуктов горения осуществляется специальным коаксиальным дымоотводом. Открытая камера сгорания использует воздух в помещении, а выхлоп идёт в стационарный дымоход с естественной тягой. Для котлов с открытой камерой сгорания необходим дымоход, отдельное котельное помещение. С закрытой камерой сгорания можно устанавливать вблизи любой наружной стены, но стоят они дороже.

  1. Наличие дополнительной конденсационной системы. Температура выходящих газов обычного котла около 150 градусов, а конденсационного — всего 40. Разница температур идёт на отопление дома.

Схема подключения двухконтурного газового котла

Производители выделяют несколько моделей котлов, среди которых настенный и напольный вариант. Первый, имеет простую схему монтажа, ведь оборудование имеет компактные размеры. Что же касается напольных котлов, то им потребуется отдельное помещение и специальное размещение.

В любом случае необходимо разработать и утвердить проект размещения агрегата у соответствующих служб. После того, как все документы подготовлены можно приступать к монтажу газового котла:

  1. Месторасположение аппарата (настенный прибор прикрепляется к стене специальными приспособлениями, а напольный – устанавливается на уплотненную поверхность).
  2. Установка отопительного контура (при этом необходимо установить соответствующий фильтр, чтобы предотвратить попадания грязи в установку).
  3. Подсоединение к газовой магистрали (выполняется только специалистом, который имеет все допуски к работе с газовым оборудованием).
  4. Установка дымоходной трубы (производится через отверстие в стене).
  5. Монтаж электрической разводки (установка очень подвержена перепадам напряжения, а значит, лучше подключать котел через стабилизатор).
  6. Наполнение контура водой.
  7. Пробный первый запуск оборудования (проверяется работа агрегата, устраняются недоработки в монтаже и подключении двухконтурного газового котла).

На фото ниже показаны основные элементы в схеме подключения с двухконтурным газовым котлом:

Устройство двухконтурных котлов с закрытой камерой сгорания

Конструкция двухконтурного агрегата с закрытой топкой имеет такие основные элементы:

  • газовая горелка;
  • циркуляционный насос;
  • трехходовый клапан;
  • расширительный бак;
  • теплообменник системы отопления;
  • пластинчатый контур ГВС;
  • коаксиальный дымоход.

Двухконтурные газовые котлы закрытого типа работают по следующему принципу:

  • через наружную трубу коаксиального дымохода воздух для процесса горения поступает к горелке, где сгорает вместе с газом;
  • тепло от горелки подогревает теплообменник и теплоноситель, находящийся в нем, а циркуляционный насос в свою очередь перегоняет жидкость по системе отопления;
  • горячая вода производится следующим образом: при открытии крана ГВС трехходовый клапан перекрывает систему отопления, благодаря чему нагретая в первом контуре вода начинает поступать во второй контур, нагревая его; при попадании холодной воды из трубопровода в теплообменник ГВС она нагревается и выходит из крана уже теплой;
  • продукты сгорания газа принудительно выходят через внутреннюю трубу коаксиального дымохода с помощью специального вентилятора.

После закрытия крана ГВС трехходовый клапан снова перенаправляет теплоноситель в систему отопления.

Обвязка двухконтурного газового агрегата включает следующие соединения:

  • 1 – подача теплоносителя для системы отопления;
  • 2 – выход подготовленной горячей воды из крана;
  • 3 – газ;
  • 4 – подача холодной воды из трубопровода;
  • 5 – выход (обратка) отопления;

Обратите внимание! Для продления срока службы вторичного теплообменника рекомендуется на подачу холодной воды поставить фильтрующую систему.

Что представляет собой битермический теплообменник?

Двухконтурное газовое отопительное устройство вместо двух контуров может быть оснащено одним битермическим теплообменником. Находится он над горелкой и состоит из двух трубок, одна из которых помещена в другую – трубка ГВС расположена внутри трубки отопления. Движение потоков теплоносителя и горячей воды выполняются попутно. Такая конструкция позволяет обойтись без пластинчатого контура и повышает КПД агрегата.

Обратите внимание! Недостатком битермического теплообменника является образование накипи на стенках трубок, в результате чего он быстрее выходит из строя.

Работа битермического контура выполняется следующим образом:

  • газовая горелка нагревает теплоноситель системы отопления, протекающий в наружной трубке, до заданного значения; при достижении необходимой температуры горелка выключается;
  • при открытии крана горячей воды циркуляция жидкости во внешней трубке прекращается, и теплоноситель начинает движение во внутреннем элементе, тем самым, нагревая воду, поступающую из трубы холодного водоснабжения; горелка при этом работает постоянно;
  • после закрытия крана горячей воды теплоноситель снова возвращается в контур системы отопления.

Подача горячей воды

Система горячего водоснабжения включается только при непосредственном повороте вентиля водопроводного крана. Возникновение потока провоцирует срабатывание трехходового клапана: таким образом осуществляется запуск отопительной системы. Параллельно появляется пламя в газовой горелке, если она еще пребывала в отключенном состоянии. Как правило, до появления горячей воды из крана проходит несколько секунд.

Читайте также  Как обустроить туалет на даче

Также важно разобраться, как греет воду двухконтурный котел. Как указано выше, при его включении система отопления отключается. Регулировка всей этой процедуры осуществляется благодаря трехходовому клапану, перенаправляющему определенный объем нагретой воды внутрь вторичного теплообменника (пламя на вторичке полностью отсутствует). Поступивший теплоноситель начинает обогревать циркулирующую в теплообменнике воду. Несмотря на некоторую сложность схемы из-за малого циркуляционного круга теплоносителя двухконтурные газовые котлы, имеющие раздельные теплообменники, отличаются простотой обслуживания и ремонта. Популярны также котлы ОГВ, позволяющие эффективно подавать горячую воду.

Устройство двухконтурного газового котла

Для того чтобы понять принцип работы газового двухконтурного котла, необходимо разобраться в его устройстве. Он состоит из множества отдельных модулей, которые нагревают теплоноситель в отопительном контуре и выполняют переключение на контур ГВС. Слаженная работа всех составляющих позволяет рассчитывать на беспроблемную эксплуатацию оборудования. Зная устройство двухконтурного котла, можно разобраться и в его принципе действия.

Мы не будем рассматривать устройство двухконтурных котлов с точностью до винтика, так как нам достаточно разобраться в назначении основных узлов. Внутри котла мы найдем:

Устройство моделей с двумя контурами: отопительным и контуром ГВС.

  • Горелку, располагающуюся в открытой или закрытой камере сгорания – это сердце любого отопительного котла. Она нагревает теплоноситель и генерирует тепло для работы контура ГВС. Для обеспечения точной поддержки заданной температуры она наделяется системой электронной модуляции пламени;
  • Камеру сгорания – в ней располагается вышеуказанная горелка. Она может быть открытой или закрытой. В закрытой камере сгорания (а точнее, над ней) мы найдем вентилятор, отвечающей за нагнетание воздуха и за удаление продуктов сгорания. Именно он и является источником тихого шума при включении котла;
  • Циркуляционный насос – обеспечивает принудительную циркуляцию теплоносителя по отопительной системе и при работе контура ГВС. В отличие от вентилятора камеры сгорания, насос не является источником шума и работает максимально бесшумно;
  • Трехходовой клапан – именно эта штука отвечает за переключение системы в режим генерации горячей воды;
  • Основной теплообменник – в устройстве двухконтурного настенного газового котла он располагается над горелкой, в камере сгорания. Здесь происходит нагрев теплоносителя, используемого в контуре отопления или в контуре ГВС для нагрева воды;
  • Вторичный теплообменник – именно в нем происходит подготовка горячей воды;
  • Автоматику – она контролирует параметры работы техники, проверяет температуру теплоносителя и горячей воды, управляет модуляцией, включает и отключает различные узлы, контролирует наличие пламени, фиксирует ошибки и выполняет прочие полезные функции.

В нижней части корпусов располагаются патрубки для подключения отопительной системы, труб с холодной водой, труб с горячей водой и с газом.

Можно заметить, что устройство газовой колонки отличается только отсутствием контура отопления.

Мы выяснили устройство двухконтурного настенного газового котла – оно кажется немного сложным, но если разобраться в назначении тех или иных узлов, то сложности исчезнут. Здесь мы можем отметить схожесть с газовым проточным водонагревателем, от которого здесь осталась горелка с теплообменником. Все остальное взято от настенных одноконтурных котлов. Несомненным плюсом является наличие встроенной обвязки – это расширительный бачок, циркуляционный насос и группа безопасности.

Разбирая принцип работы и устройство газового двухконтурного котла, следует отметить тот факт, что вода из контура ГВС никогда не смешивается с теплоносителем. В отопительную систему теплоноситель заливается через отдельную трубу, подключенную к отоплению. Горячая вода подготавливается за счет части теплоносителя, циркулирующего через вторичный теплообменник. Впрочем, об этом мы расскажем чуточку позже.

Принцип работы двухконтурного газового котла

На сегодняшний день газовые котлы — очень востребованные устройства, это обусловлено тем, что газ считается самым дешевым теплоносителем . Разберемся с принципом работы газового котла отопления двухконтурного. Первое, что необходимо знать — это то, что функционирование таких приборов осуществляется в двух режимах:

p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

  • в режиме обогрева;
  • в режиме генерации горячей воды.

Работа агрегата одновременно в двух режимах — не может осуществляться — для этого в двухконтурных котлах имеется трехходовой клапан, который направляет определенное количество теплоносителя в контур горячего водоснабжения.

p, blockquote 8,0,0,0,0 —>

Функционирование газового котла в режиме обогрева схоже с работой обычного проточного нагревателя. При первичном включении горелка функционирует достаточно продолжительный период времени, повышая температуру в отопительном контуре до нужной отметки. Как только достигается нужная температура, подача газа отключается. Если в доме имеется датчик температуры воздуха, то автоматика будет принимать во внимание его показания.

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

На работу газовой горелки в двухконтурных котлах может оказывать влияние и погодозависимая автоматика, которая контролирует температуру уличного воздуха.

Благодаря теплу, выделяющемуся от действующей горелки, осуществляется нагрев теплоносителя, который движется по системе отопления в принудительном режиме.

p, blockquote 11,1,0,0,0 —>

Расположение трехходового клапана такое, которое позволяет воде беспрепятственно проходить через основной теплообменник.

p, blockquote 12,0,0,0,0 —>

Удаление продуктов сгорания осуществляется самостоятельно или посредством специального вентилятора, который находится в самом верху двухконтурного котла. Система горячего водоснабжения при этом находится в бездействии.

p, blockquote 13,0,0,0,0 —>

p, blockquote 14,0,0,0,0 —>

Разновидности газовых двухконтурных котлов

По своему устройству и принципу действия двухконтурные газовые установки подразделяются на 3 типа:

  • использующие для нагрева воды и теплоносителя один общий (битермический) теплообменник;
  • нагревающие воду для ГВС в отдельном скоростном проточном теплообменнике;
  • с проточным теплообменником и накопительной емкостью.

Агрегаты с битермическим теплообменником

Установки первого типа оборудованы теплообменниками из меди сложной конфигурации. Каждая трубка представляет собой, как показано на рисунке.

В этом случае принцип работы двухконтурного газового котла заключается в нагреве воды для ГВС и отопления в двух отдельных трубках, расположенных в одном устройстве. По внешней трубке протекает теплоноситель для системы отопления, по внутренней – вода для ГВС. Движение потоков организовано попутным, то есть, теплоноситель и вода протекают в одном направлении. Под теплообменником находится газогорелочное устройство, его работой управляет автоматический газовый клапан. Алгоритм следующий:

  1. В режиме отопления вода, протекающая по наружным трубкам, нагревается до температуры, ограничиваемой термостатом. По достижении этой температуры газовый клапан отключает горелку, при остывании теплоносителя – снова включает.
  2. При открывании одного или нескольких кранов горячей воды в доме начинается ее движение во внутренних трубках теплообменника, циркуляция теплоносителя в системе отопления прекращается и котел работает в режиме ГВС. Теплоноситель движется по малому кругу внутри котла, передавая свою энергию воде во внутренних трубках, горелка работает постоянно.
  3. Когда краны ГВС в доме закрываются, циркуляция теплоносителя в системе отопления возобновляется.

Этот алгоритм работы использует двухконтурный газовый котел без электричества, что является одним из главных достоинств конструкции. Второе достоинство – низкая стоимость водогрейного агрегата по сравнению с установками, использующими проточный теплообменник и накопительную емкость. Из недостатков можно выделить небольшую производительность устройства. Как правило, ее достаточно для обслуживания 2—3 средних потребителей, если их будет больше, то температура воды значительно снизится.

Читайте также  Подключение дифавтомата схема

Другой недостаток – неудобство совместного использования. Когда открыт вентиль на кухне, а вы в это же время принимаете душ, то есть риск попасть под струю горячей воды после внезапного перекрытия кухонного крана. Обратный эффект возникает, если в процессе помывки кто-то сильно откроет горячую воду в нескольких точках, тогда холодный душ вам обеспечен.

Схема работы водогрейных установок представлена на рисунке.

Устройство агрегатов с проточным нагревателем

Данные газовые котлы отличаются от представленных выше наличием дополнительного теплообменника, передающего тепловую энергию по принципу «от воды к воде», прямой нагрев от горелки отсутствует. В схеме задействован термостатический трехходовой клапан, переключающий поток теплоносителя из главного водонагревателя на вторичный или систему отопления. Как правило, в таких агрегатах установлен циркуляционный насос и 2 расширительных бака – для теплоносителя и воды на ГВС.

В обычном режиме горелка нагревает главный теплообменник, через который проходит теплоноситель. При открывании вентиля горячей воды одного из потребителей срабатывает датчик расхода, отправляя импульс блоку управления. Тот переключает трехходовой клапан с помощью электропривода и работа газового котла полностью переходит в режим ГВС. Теплоноситель из главного нагревателя поступает во вторичный и отдает свое тепло воде, нагреваемой для ГВС. Движение потоков здесь организовано навстречу друг другу для лучшей теплоотдачи. Как и в предыдущем случае, в режиме ГВС подача в систему отопления отключается, теплоноситель движется от одного нагревателя к другому с помощью циркуляционного насоса.

Недостатки газовых водогрейных установок, работающих по принципу проточного нагрева, такие же, как и у котлов с битермическим теплообменником. Кроме того, они не могут функционировать при отсутствии электроэнергии. Достоинства можно выделить следующие:

  1. Возможность точной регулировки температуры горячей воды на выходе из котла.
  2. Повышенная скорость нагрева, благодаря чему сокращен промежуток времени между открытием вентиля горячей воды и ее поступлением потребителю.
  3. Вторичный нагреватель служит дольше, чем битермический теплообменник.

Котлы с проточным нагревателем и накопительным встроенным бойлером

Агрегат сконструирован таким образом, чтобы вторичный нагреватель для ГВС работал в паузах между нагревом теплоносителя и горячая вода накапливалась в бойлере. То есть, при достижении теплоносителем установленной температуры горелка не отключается, а работает на нагрев воды для ГВС. При этом трехходовой клапан переключает поток теплоносителя, как и в обычном проточном отопителе. Оба контура работают поочередно в оптимальном режиме, а нагретая вода из бойлера моментально поступает потребителям. Из трех перечисленных типов установок это самый экономичный двухконтурный котел.

Заданную температуру теплоносителя и воды в накопительной емкости поддерживает автоматика, которую можно запрограммировать на ближайшие 7 дней. Тогда агрегат будет готовить воду для ГВС необходимой температуры к заданному времени. Недостаток таких газовых котлов – высокая стоимость, она оправдана повышенным комфортом при эксплуатации и экономичностью.

Общим недостатком для всех двухконтурных агрегатов считается восприимчивость теплообменников к оседанию на рабочих поверхностях накипи.

Для долговечной работы двухконтурных газовых котлов настоятельно рекомендуется организовать очистку холодной воды, идущей на ГВС и подпитку системы отопления.

Для этого на входе в агрегат холодной воды и теплоносителя из обратного трубопровода следует устанавливать сетчатые фильтры – грязевики. Поэтому, перед тем как подключить двухконтурный газовый котел, необходимо приобрести такой комплект:

  • 2 фильтра сетчатых;
  • 4 шаровых крана для воды;
  • 1 шаровой кран для газа;
  • 5 соединений с накидной гайкой (американка);
  • 2 отвода 90º.

Типовая схема, по которой осуществляют подключение двухконтурного газового котла к системе отопления, газовой магистрали и водопроводу, представлена ниже. Набор элементов в ней указан схематично, правильный способ установки грязевика – в горизонтальном положении, резьбовой пробкой книзу. При вертикальной установке фильтр не будет выполнять своих функций.

Советы и рекомендации по использованию

Самыми частыми рекомендациями являются советы по безопасности.

Обратите внимание! После монтажа необходимо четко следить за возможными неисправностями и уровнем угарного газа в помещении. Неправильно установленный котел может оказаться опасным для жизни.

Установка двухконтурного газового котла — явное преимущество как отопительной системы, так и подачи теплой воды из крана. Для комфортной работы агрегата нужно правильно рассчитать объем помещения, требуемую температуру и нормы эксплуатации.