Устройство и принцип работы двухконтурных газовых котлов: схема и критерии выбора

Особенности составления проекта отопительной системы

Правильно составленный проект дает возможность запустить очень эффективную и многофункциональную систему теплового снабжения. Она обязательно должна работать без остановок в характерных условиях для вашей местности и климата, где находится одноэтажный дом, а также быть простой в эксплуатации. Но итогам аудита энергии и годового расхода за отопление можно выбрать оптимальный вариант системы прогревания дома.

Составление хорошего проекта двухтрубной системы отопления одноэтажного дома и точные расчеты параметров для системы следует выполнять по такому плану:

1. Вначале следует сформировать техническую задачу при учете всех требований и деталей к системе обогревания.

2. Второе – соберите информацию по частному объекту. Для этого специалисты снимут все показатели, чтобы получилось составить схему отопительного контура.
3. Далее выполняем расчет передачи тепла. Для этого следует провести много вычислений и подобрать оптимальную отопительную схему, которая будет соответствовать базовым стандартам строительства и особым пожеланиям владельца дома.
4. Когда готовы все расчеты, можно выполнить чертежи.
5. И в конце следует оформить и сдать готовый проект.

Главная задача проектирования заключается в правильном расчете площади отопительного оборудования, а также подбор диаметра трубопровода. После этого остается определить производительность устройств в виде насоса, а также подсчитать места врезки вентилей и узлов. По этой причине будет целесообразным доверить весь процесс мастерам своего дела.

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.

Рекомендации по выбору

По сравнению с настенными агрегатами, напольные характеризуются большей мощностью и поэтому отлично вписываются в отопительную систему большого загородного дома. Но, чтобы оборудование эффективно использовало рабочие ресурсы, нужно правильно его выбрать с учетом ключевых характеристик.

Критерии выбора

При покупке отопительной техники учитывается ряд других особенностей, которые в значительной степени влияют на его эксплуатацию.

Специалисты советуют учитывать следующие моменты:

1. Номинальная мощность. Данный параметр является первоочередным. Для этого рассчитывается квадратура помещения.
2. Прочие эксплуатационные характеристики. Речь идет о расходе горючего и показателях давления в коммуникациях.
3. Рабочий ресурс. Если судить по рейтингам, в которых принимали участие как настенные, так и напольные модели различных производителей, более длительный срок службы наблюдается именно у отечественных моделей. Объясняется это тем, что зарубежные агрегаты рассчитаны на условия эксплуатации, отличные от российских.
4. Эффективность. Эта характеристика отображается в КПД, где оптимальный показатель будет равен от 85 до 92 %.
5. Страна-производитель. Если учитывать данные рейтингов, то наиболее популярной является продукция, созданная в Германии, на втором месте стоят Италия и Швеция.

Что выбрать — проточный или накопительный

Проточный сразу же подготавливает горячую воду, а накопительный делает это в течение определенного времени в специальном баке большого объема.

Первый тип теплового оборудования еще называют колонкой. Нагрев воды осуществляется по прямоточной схеме. Тепло от нагревающего теплообменника передается водяной трубке, из-за чего вода нагревается мгновенно, сразу после открытия крана. Продукты сгорания в таких установках удаляются через дымоход. Розжиг может быть как ручным, так и автоматическим.

Исходя из названия накопительных устройств, становится понятно, что они сначала копят холодную воду, а потом греют ее. Главный элемент — вместительный бак, емкость которого может различаться в зависимости от модели. В среднем одному человеку в день достаточно 50 литров бытовой воды. Преимущество накопительных устройств состоит в том, что они в автоматическом режиме поддерживают заданную температуру воды.

Как рассчитать мощность

Мощностные характеристики современных агрегатов могут варьироваться от 7 до 100 кВт

Для определения основного показателя — мощности, во внимание берутся многие особенности, так как это сложная и ответственная задача, которая напрямую влияет на работу отопительной системы

Учесть нужно следующее:

1. Какого размера отапливаемое помещение. Для измерений удобно воспользоваться рулеткой.
2. Утепленность жилья и возможные тепловые потери. К примеру, если дом новый, с качественной теплоизоляцией, подогревом пола, энергосберегающими окнами, то оборудование подбирается «впритык». Если после проведения расчетов получилась цифра 60 кВт, добавлять к ней ничего не нужно. Когда помещение старое, с недостаточно качественной тепловой изоляцией, лучше брать большее значение.
3. «Про запас». Есть пользователи, которые полагают, что если взять агрегат по мощности больше нужного, то ничего плохого в этом нет. Однако это может привести не к самым лучшим последствиям, как минимум — увеличению счетов за оплату и быстрому износу оборудования. К полученным расчетам допускается добавлять не более 20 %.
4. Климатические особенности региона. Дом может стоять как на севере, где суровые зимы, так и на юге, где относительно тепло.

Полноценный расчет мощности является трудоемкой и сложной процедурой, которую рекомендуется доверить специалистам. Помимо вышеперечисленных пунктов, в формуле расчета учитывается еще несколько параметров. Если хочется увидеть приблизительную цифру, то существует унифицированная формула — для отопления 10 м2 необходим 1 кВт мощности.

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

BAXI ECO-4s 24F

Итальянский двухконтурный турбокотёл мощностью 24,0 кВт разработан с учетом специфики российских условий, поэтому он адаптирован к работе с низким давлением газа, перебоями напряжения в сети и прочими неустойчивыми показателями. Также отличается одним из лучших в своем ценовом сегменте КПД – 92,9%, расход газа при этом – 2,54 м3/ч. Первичный теплообменник выполнен из меди.

Владельцы отмечают практически бесшумную работу, за практику эксплуатации более 5 лет, серьезных сервисных нареканий не встречалось.

Стоимость: 33 110 – 36 850 рублей.

Производитель: BAXI (БАКСИ), Италия.

Vaillant turboTEC pro VUW 242/5-3

Двухконтурная модель от эталонного немецкого бренда мощностью 24 кВт. Отличается особой надежностью и долговечностью благодаря отличному качеству сборки, использованию высокотехнологичных сплавов и лучших материалов. КПД 91%, максимальный расход газа 2,80 м3/ч. Также отличается медным первичным теплообменником, модулируемой горелкой, функциональной автоматикой с множеством защитных систем и приятным, стильным дизайном.

Стоимость: 53 920 – 57 860 рублей.

Производитель: Vaillant (Вайлант), Германия (сборка производится в Словакии).

Viessmann Vitopend 100-W A1HB001

Один из лучших газовых турбированных котлов для отопления частного дома и еще одна эталонная немецкая модель мощностью 24 кВт. Как и предыдущий Vaillant turboTEC отличается высокой надежностью и долговечностью, при этом котел абсолютно не требователен к качеству теплоносителя и давлению в газовой магистрали. КПД – 91%, максимальный расход газа – не более 2,77 м3/ч.

Серьезным преимуществом является наличие программатора, позволяющего задать настройки работы котла на ближайшие сутки или неделю, например, выставив температуру 15°C на рабочее время, когда хозяев нет дома, что существенно снизит эксплуатационные расходы.

Единственной распространенной проблемой является выключение котла вследствие обледенения дымохода при морозах ниже -17-18°C. Решение – следить за состоянием дымохода и своевременно сбивать наледь, утеплить его внешнюю часть или установить конструкцию против обледенения.

Стоимость: 36 010 – 43 550 рублей.

Производитель: Viessmann (Висман), Германия.

Buderus Logamax U072-24

Настенный турбированный газовый котёл мощностью 24,0 кВт. По факту это очередная эталонная немецкая модель, но с российской локализацией, что позволило существенно снизить его стоимость и выделить среди аналогов. КПД – 92%, максимальный уровень потребления топлива – 2,8 м3/ч. Также котел оснащен медным первичным теплообменником, модулируемой горелкой.

Единственным недостатком является более низкое, не характерное другим немецким и итальянским моделям российское качество сборки.

Стоимость: 27 950 – 34 820 рублей.

Производитель: Buderus (Будерус), Германия-Россия.

Navien GA 23KN

Напольный двухконтурный турбокотёл мощностью 23,0 кВт имеет скромный расход газа – 2,24 м3/ч. Он оснащён уникальной защитой от скачков напряжения: при разнице ± 30 % на микропроцессоре срабатывает чип SMPS, который позволяет продолжать работу, без риска повреждения электроники. При этом котел оснащен модулируемой горелкой, программатором, уже в заводской комплектации присутствует комнатный термостат и пульт ДУ.

Ощутимыми недостатками являются стальной теплообменник, посредственное качество сборки, шумная, относительно вышеперечисленных моделей, работа.

Стоимость: 32 980 – 36 140 рублей.

Производитель: NAVIEN (НАВИЕН), Южная Корея (зачастую с российской сборкой).

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.

Что собой представляет двухконтурный газовый котел?

Первое что вас подкупает в двухконтурных котлах – это их компактность. Действительно, по своим габаритам такие модели просто идеально вписываются в планировку городской квартиры, удобны и практичны для установки в частном доме небольших размеров. Подробно изучив технологические возможности каждой модели и их функциональность, вы можете выбрать газовый котел, максимально отвечающий вашим запросам и техническим требованиям.

Чаще всего двухконтурные котлы представляют собой мини-котельные, оснащенные всеми необходимыми для бытового применения функциями. Настенный вариант более практичен и удобен. Современные модели способны эффективно решать задачу с обогревом жилых помещений и обеспечить жильцов горячей водой для хозяйственных нужд. Наличие автоматики обеспечивает высокую степень надежности агрегатов.

Тактование и методы решения

Обычно тактование наблюдается в период межсезонья, когда нет сильных морозов и прогревать долго систему не нужно.

В данной ситуации котел запускается на максимуме, быстро нагревает воду и отключается. Далее насос растаскивает теплоноситель по системе, температура падает, горелки запускаются вновь.

В таком режиме работает как 20квт, так и 30квт котел. В чем же разница?

А разница в том, что первый будет потреблять газ в промежутках запуска условно 2м3, а второй 3м3. Когда котел тактует, он не успевает ничего оценить и выйти на оптимальную мощность.

Он заводится на максимуме и останавливается на максимуме. Но все это касается старых, “тупых” моделей.

В современных настенных приборах с модулирующими горелками (1:10) и умной электроникой, работа котла устроена таким образом, что если автоматика изначально увидит перегрев теплоносителя, то следующее включение произойдет на меньшей мощности, либо вы ее сможете уменьшить самостоятельно.

Единственная проблема – когда минимальная мощность у котла не такая уж и минимальная.

Поэтому проверяйте инструкцию и спрашивайте у продавца имеет газовый котел функцию модуляции или нет. И чем чаще будет шаг регулировки, тем лучше.

Ошибка №5
Но и перебарщивать с так называемыми “мозгами” не нужно.

90% потребителей никогда в жизни не пользуются ни погода зависимой автоматикой, ни GSM модулями. Переплачивать за них не стоит.

Уж лучше поставить парочку умных и недорогих комнатных термостатов.

Большинство именно так и решает извечную проблему с тактованием.

Принцип работы

Рабочий процесс основан на работе первичного теплообменника. Теплоноситель поступает в него и получает определенную температуру в пламени горелки. Она конструктивно совмещена с первичным теплообменником, находится в его нижней части, что обеспечивает максимальную эффективность нагрева.

Затем ОВ выходит из первичного и сразу поступает во вторичный теплообменник. Чем короче путь из одного устройства в другое, тем меньше теплопотери при транспортировке ОВ и тем выше эффективность котла.

Отдав некоторую часть тепла, ОВ проходит в трехходовой кран, где окончательно настраивается ее температура, после чего выводится в отопительный контур.

Циркуляционный насос обеспечивает подачу теплоносителя в стабильном режиме, а вентилятор турбонаддува выполняет дымоудаление и обеспечивает процесс горения.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Существуют конденсационные котлы, в которых нагрев теплоносителя происходит поэтапно — сначала он получает энергию от конденсата, осажденного из дыма, а затем нагревается в обычном режиме. Это относительно новая технология, которая позволяет экономить топливо и увеличить срок службы узлов котла. Однако, она работает только в низкотемпературных системах и в российских условиях бесполезна.

Конденсационный и конвекционный тип

Конвекционный котел имеет теплообменник простой геометрической формы, нагрев теплоносителя осуществляется в один этап: горелка разогревает емкость с водой.

Кроме этого существуют котлы конденсационные: внутри емкости расположена замкнутая стальная спираль с небольшими отверстиями, через которые внутрь поступает пар. Пар отводится в коллектор, подсоединенный обратке, и конденсируется с отдачей тепла.

Конденсат стекает на поддон и оттуда выводится из системы. Эффективность такой модели выше, чем конвекционной, за счет вторичной отдачи тепла. У качественного конвекционного котла КПД достигает 95%, у конденсационного 98.

Еще одна особенность котлов этого типа – наличие механизма обогащения газа кислородом, за счет которого топливо прогорает с большей эффективностью.

Вторая функция этой горелки – минимизировать воздействие на теплообменник агрессивных компонентов пара, используемого для конденсации.

Рабочее ограничение конденсационных котлов – пониженные температуры на подаче и обратке. Такие модели с успехом применяются при устройстве теплых полов, работающих в низкотемпературном режиме (до 50 градусов). Для радиаторов, которые рассчитаны на более интенсивный нагрев, этот котел – не самый подходящий вариант.

Видео о двухконтурных газовых котлах.

1 Общая информация

Газовые двухконтурные котлы могут одновременно нагревать теплоноситель для отопления дома и отвечают за горячее водоснабжение. Конструкция отопителя состоит из двух высокопроизводительных теплообменников, работа которых полностью управляется автоматикой. Современные газовые модели отличаются эффективностью в использовании, позволяя быстро нагревать воду, а благодаря своей увеличенной мощности они справляются с отоплением больших по площади помещений.

Основным преимуществом оборудования этого типа является его универсальность использования. Оно одновременно обогревает дом и решает проблемы с горячим водоснабжением. Соответственно, домовладелец будет избавлен от необходимости приобретать дорогостоящий котел и бойлер, что существенно увеличивает расходы на проживание в загородном доме.

Преимущества газовых двухконтурных котлов:

• Отличная эффективность.
• Полная бесшумность и автономность работы.
• Надежность конструкции.
• Топливная экономичность.
• Универсальность использования.

Если до недавнего прошлого двухконтурные газовые котлы отличались увеличенными габаритами и имели соответствующую высокую стоимость, то сегодня, благодаря появлению полностью компьютеризированной техники, удалось существенно улучшить функционал таких устройств, которые отличаются полной безопасностью эксплуатации. Это упрощает их монтаж, а благодаря своей доступной стоимости они будут по карману каждому домовладельцу и дачнику.

Улучшить показатели работы газового котла и топливной экономичности удалось за счёт применения современных теплообменников. Используемая гидравлическая система делает работу агрегатов практически бесшумной, а универсальная разводка подключения существенно упрощает их монтаж. В продаже можно найти как классические напольные модификации двухконтурных газовых котлов, так и компактные настенные варианты, которые в последние годы пользуются наибольшей популярностью на рынке.

Виды котельных для газового оборудования

Помещение, предназначенное для установки газового котла, обустроенное по правилам эксплуатации, называется котельной.

Различается несколько видов объектов:

1. Пристройка. В этом случае одна стена смежная с жилым домом. Вариант удобен отсутствием открытых участков трубопровода – все коммуникации прокладываются под крышей, не требуется дополнительно утеплять сеть. Для упрощения проверки работы и контроля функциональности оборудования в любое время года вход в котельную оборудуется из дома.
2. Помещение в доме. В частном строении это могут быть теплые сени, подсобка рядом с ванной или в подвале. Встроенная комната увеличивает преимущества пользования – не надо дополнительно утеплять, для контроля работы прибора не придется выходить за пределы жилого объекта.
3. Отдельное помещение. Располагается в отдалении от жилого объекта. Несмотря на обязательность утепления открытых участков, отельные строения выгоднее – не слышно шума при работе котла, повышается уровень безопасности для жильцов. Например, при протечке газа, люди в доме не получат отравляющую дозу.

Разновидности

2-контурные котлы, как и обычные, выпускаются в нескольких исполнениях.

Настенные и напольные

Настенные занимают меньше места, но поскольку они не могут иметь большой вес, им присущи особенности:

1. мощность ограничена. Самый мощный рассчитан на отапливаемую площадь в 200 м2;
2. применяется легкий стальной теплообменник. Это недолговечный вариант, поскольку сталь легко корродирует, и в конструкции имеются слабые места в виде сварных швов. Кроме того, в таком теплообменнике используются трубки малого диаметра, что увеличивает вероятность засорения.

У напольных моделей ограничений по весу нет, потому мощность может быть любой, а теплообменник используется литой чугунный, отличающийся прочностью и долговечностью.

Конвекционные и конденсационные

В первых, усвоение тепла происходит обычным способом, вторые более экономичны: они усваивают еще и теплоту содержащегося в дымовых газах водяного пара. Но конденсационные котлы работают только с низкотемпературными системами. Это либо СО, оборудованные огромными радиаторами, либо «теплые полы».

С открытой камерой сгорания и закрытой

В первом случае камера сообщается с помещением, что влечет за собой следующее:

• требуется организация вентиляции;
• приходится строить вертикальный дымоход по всем правилам (высота не менее 5 м);
• есть опасность поступления угарного газа в помещение.

Закрытая камера от помещения изолирована, воздух подсасывается вентилятором снаружи. Им же откачивается дым, потому дымоход можно выводить в любом направлении, хоть и полностью горизонтально. Дымоход и воздуховод совмещены в одной коаксиальной трубе.

Недостаток этого решения — энергозависимость.

Энергозависимые и независимые

Вторые не нуждаются в электроснабжении. Они не обладают возможностями котлов с электроникой (программирование, погодозависимая автоматика, удаленное управление), но являются незаменимыми в регионах с частыми перебоями в электроснабжении.