Принцип работы двухконтурного газового котла отопления

Специфика обвязки полипропиленом

Весомым плюсом полипропиленовых трубопроводов признают возможность создать контур любой сложности, что в принципе не очень интересует тех, кем обвязка котла отопления своими руками осуществляется впервые. Чем проще схема будущей системы, тем легче будет воплотить задумку. Да и производительность отопления обратно пропорционально степени сложности: чем проще, тем эффективней. Для выполнения соединений домашний мастер может пользоваться, как технологией сварки, так и подобранными строго по размеру труб фитингами. Правда, при малейших «подвижках» в местах установки фитингов, система может начать слегка протекать.

С помощью полипропиленовых труб можно создавать контуры отопления любой сложности, однако следует помнить, что сложность затрудняет монтаж и сокращает КПД системы отопления

Желательно, чтобы у создаваемой системы отопления было наименьшее количество соединений. Если есть возможность сделать плавный переход, ею нужно воспользоваться.

Полипропиленовый трубопровод без проблем будет работать 40 лет, гарантированных производителем, прекрасно выдержит давление, значения которого превышают 25 бар. Без нанесения вреда структуре материала по трубам может циркулировать теплоноситель с температурой 95º. Однако есть ограничение, учесть которое необходимо, если осуществляется обвязка газового котла.

Подключение газа к котлу обязательно должно быть жестким, строительные требования диктуют применение металлических элементов для соединения и использование паронитовой прокладки

У подводки газа к котлу должно быть жесткое соединение. Строительными требованиями рекомендована металлическая труба и состыковка с генератором тепла через металлический сгон или «американку». Использовать можно только прокладку из паронита. Резиновые материалы, фум-ленты, пакля запрещены. Паронит, полученный путем вулканизации смеси асбестовых волокон, минеральных наполнителей и каучука, отлично держит форму, обеспечивает герметичность и не горит. Другие прокладочные материалы склонны к возгоранию, а зажатая между элементами резина может сократить размер газового прохода. При уменьшении диаметра прохода будет сокращена подача газа, и котел не будет поставлять требующееся количество тепла.

Отвод продуктов сгорания

С устройством и принципом работы газовых котлов примерно стало все понятно, но необходимо понимать, как работают другие важные узлы отопительного агрегата. Немаловажную роль играет система удаления продуктов сгорания. Она может быть открытого или закрытого типа. В первом случае отработанные газы выходят через дымовую трубу системы вентиляции. Что касается подачи воздуха, то она осуществляется из помещения, где установлен прибор без каких-либо дополнительных приспособлений. Турбинные горелки относятся к конструкциям закрытого типа. Они обеспечивают принудительный забор воздуха и отвод газов посредством специальных трубопроводов.

Виды двухконтурных газовых котлов со встроенным бойлером: нужны ли они?

Бойлеры применяются совместно с одно- и двухконтурными газовыми котлами. Во втором случае сам агрегат работает только на отопление. Выделяют отдельно стоящие и встроенные бойлеры.

Первые чаще приобретаются отдельно, обладают большой вместимостью, подходят к одно- и двухконтурным приборам открытого и закрытого типа. Требуют сложного подключения.

Встроенные резервуары — часть готовых решений на основе двухконтурных котлов. Компактны за счёт небольшого объёма, с завода оснащаются продвинутой автоматикой, легко можно подключить.

Важно! Объём отдельно стоящего бойлера подбирают пропорционально мощности котла. Если резервуар слишком велик, то вода в нём не будет прогреваться до необходимых по санитарным нормам 60 °C

Это чревато появлением опасных для здоровья колоний легионеллы.

Современные аппараты со встроенными накопителями имеют функцию «антилегионелла»: бойлер время от времени автоматически прогревается до 65 °C в течение 30 минут, убивая тем самым вредоносные бактерии.

Двухконтурные газовые котлы с бойлерами различаются по месту расположения, типу накопителя и его вместимости.

По расположению: напольные энергонезависимые и настенные

Напольные энергонезависимые котлы отличаются большими размерами и высокой мощностью. Масса нагревательного прибора без жидкости достигает 100 кг. Оснащаются встроенными бойлерами объёмом до 120 л, внешними навесными либо напольными — 50–500 л.

Фото 1. Напольный двухконтурный газовый котел с бойлером косвенного нагрева, установлен в специальном помещении.

Зачастую требуют размещения в специально оборудованной бойлерной. Быстро нагревают и подают воду, но чувствительны к скачкам напряжения. Создают проблемы при подключении системы рециркуляции.

Настенное оборудование меньше и слабее напольного. Не требует обустройства отдельного помещения, допускается к установке в ванных комнатах и кухнях. Обычно комплектуются встроенными резервуарами косвенного нагрева вместимостью 10–60 л с постоянным подогревом жидкости вторичным контуром ГВС.

Реже подключаются к отдельно стоящим бойлерам аналогичного объёма. Их теплообменники имеют малое внутреннее сечение, из-за чего приборы боятся накипи и очень чувствительны к качеству воды.

По типу бойлера с электрическим нагревателем

Бойлер прямого нагрева оснащён собственным нагревательным элементом, самостоятельно повышающим и поддерживающим температуру воды. Зачастую это трубчатый электрический нагреватель (ТЭН), работающий от сети либо на газе. Установка второго варианта также требует разрешения надзорных органов.

Систему ГВС допускается основывать исключительно на накопителе прямого нагрева, минуя подключение к котлу.

Бойлеры косвенного нагрева не имеют собственного активного нагревательного элемента. В резервуаре с водой размещается змеевик, пропускающий через себя теплоноситель, предварительно нагретый в другом отопительном приборе. Устанавливаются с газовым оборудованием мощностью от 25 кВт, для работы автоматики необходимо подключение к сети.

Фото 2. Двухконтурный газовый котел с комбинированным бойлером, нагревает воду в резервуаре за счет работы змеевика.

Комбинированные бойлеры имеют змеевик, работающий по косвенному принципу, и ТЭН, непосредственно нагревающий воду в резервуаре. Рабочий элемент поддерживает температуру на необходимом уровне, но бо́льшая часть нагрева обеспечивается змеевиком.

Справка! Комбинированные накопители подходят к одно- и двухконтурному оборудованию малой мощности. Сокращают расход электричества в отопительный сезон, обеспечивая необходимый нагрев воды в течение всего срока эксплуатации.

Как устроены газовые котлы

Основные узлы газового котла

Принципиальная схема устройства газового котла отопления, практически, идентичная для большинства модификаций. Это значит, что главные блоки, из которых собираются котлы и принцип работы газового котла отопления у них одинаковые:

Газогорелочное устройство, выполнено в виде перфорированной прямоугольной конструкции. Внутри которой расположена форсунка. Через нее поступает газовое топливо для сжигания в топочной камере. Эффективность горения обеспечивается благодаря равномерному распределению топлива по всей поверхности горения.
Теплообменный аппарат – стальной короб с развитой трубной поверхностью нагрева. При сгорании газа, выделяющееся тепло нагревает стенки теплообменника, по внутреннему контуру которого протекает греющий теплоноситель. От соприкосновения с горячими поверхностями, бойлер нагревает воду, которая позже отдает свое тепло в отопительной системе. В одноконтурных котлах размещен один теплообменный аппарат, для контура отопления. В двухконтурном — два, в том числе теплообменник ГВС.
Циркуляционный насос служит для принудительного движения греющей воды в контуре отопления. Устройство присутствует только в моделях котлов с принудительной циркуляцией.
Расширительный бачок — защитное устройство, сбрасывающее лишний теплоноситель, который образуется во время нагрева контура отопления.
Дымоходы и комплектующие. Требования к дымоходам для газовых котлов определены правилами СНИП. В котлах атмосферного открытого типа, они подключаются к дымоходам, работающим с естественной тягой.

Наличие вспомогательных узлов в котле, отличает его от газовой колонки. Устройство напольного газового котла отличается от настенного, более мощными габаритами и весом, в связи с тем, что в их конструкцию обычно входит накопительная емкость для горячей воды.

Блок автоматики управления и защиты, предназначен для регулирования режимами котла в зависимости от температуры внутреннего/наружного воздуха и защиты агрегата, при создании аварийных ситуаций.

Например, высокое давление газа или теплоносителя, отрыв газового факела, утечка воды, высокая температура греющего контура отопления или ГВС. Ее работа основывается на использовании первичных датчиков — термопары газового котла и работы трехходового клапана.

Двухконтурный котел

Двухконтурный газовый агрегат отличается от одноконтурного котла тем, в его конструкции размещен не один теплообменник для отопления, а два — первичный и вторичный.

Принцип действия двухконтурного котла

Первый размещен непосредственно в зоне сгорания газа. Его цель состоит в подогреве отопительного теплоносителя. Вторичный выполняет работу по нагреву горячей воды.

Необходимо обозначить, что функционировать синхронно в 2-х режимах двухконтурный газовый котел не имеет возможности. Это объясняет присутствие в его системе трехходового клапана, который при открытии крана горячей воды на смесителе отправляет теплоноситель в контур ГВС.

Устройство газовой горелки для котла

Горелочное устройство газового котлоагрегата классифицируется по следующим типам:

Одноуровневая, способна работать только в двух вариантах — Стоп/Пуск. Несмотря на низкую рентабельность и пониженный ресурс использования, обладают популярностью из-за несложной конструкции и низкой цены.
Двухуровневая, обеспечивает работу котла на двух режимах – 50/100 %. Ее достоинства ощущаются в переходной отопительный период, поскольку для обогрева жилья нет нужды использовать устройство на всю мощность.
Модулируемая — умная система регулировки режимами котлоагрегата, которая способна самостоятельно выполнять настройку работы в диапазоне 20-100 %. Такая система обеспечивает эффективную и продолжительную работу котла. При этом его цена на порядок выше обычных отопительных аналогов с одно и двухуровневыми горелочными устройствами.

Кроме того горелки подразделяются на установки открытого и закрытого типа. При первом варианте воздух, нужный для процесса горения газа, прибывает непосредственно из комнаты, в которой располагается котлоагрегат. Воздух для закрытой топки поступает через коаксиальный дымоход с применением вентилятора для его забора из атмосферы.

Что такое обвязка и из чего ее делают

В системе отопления две основные части — котел и радиаторы отопления или теплый пол. То что их связывает и обеспечивает безопасность — это и есть обвязка. В зависимости от типа установленного котла используются разные элементы, потому обычно рассматривают отдельно обвязку твердотопливных агрегатов без автоматики и автоматизированных (чаще — газовых) котлов. У них разные алгоритмы работы, основные — возможность нагрева ТТ котла в фазе активного горения до высоких температур и наличие/отсутствие автоматики. Это накладывает ряд ограничений и дополнительных требований, которые приходится выполнять при обвязке котла, работающего на твердом топливе.

Пример обвязки котла — сначала идет медь, потом — полимерные трубы

Что должно быть в обвязке

Для обеспечения безопасной работы отопления обвязка котла должна содержать ряд устройств. Обязательно должны быть:

Манометр. Для контроля давления в системе.
Автоматический воздухоотводчик. Для спуска воздуха, попавшего в систему — чтобы не образовывались пробки и не стопорилось движение теплоносителя.
Аварийный клапан. Для сброса чрезмерного давления (подключается к системе канализации так как стравливается некоторое количество теплоносителя).
Расширительный бак. Необходим для компенсации теплового расширения. В системах открытого типа бак ставится в верхней точке системы и представляет собой обычную емкость. В закрытых системах отопления (обязательно с циркуляционным насосом) ставится мембранный бачок. Место установки — в обратном трубопроводе, перед входом в котел. Он может быть внутри настенного газового котла или устанавливается отдельно. При использовании котла для подготовки воды для ГВС также необходим расширительный бак в этом контуре.
Циркуляционный насос. Обязателен к установке в системах с принудительной циркуляцией. Для повышения эффективности отопления может стоять и в системах с естественной циркуляцией (гравитационных). Ставится на подачу или обратку перед котлом до первого ответвления.

Часть этих устройств уже установлена под кожухом газового настенного котла. Обвязка такого агрегата очень проста. Для того чтобы не усложнять систему большим количеством отводов манометр, воздухоотводчик и аварийный клапан собирают в одну группу. Есть специальный корпус с тремя отводами. На него накручиваются соответствующие устройства.

Так выглядит группа безопасности

Устанавливают группу безопасности на подающем трубопроводе сразу на выходе котла. Ставят так, чтобы легко было контролировать давление и можно было вручную стравить давление в случае необходимости.

Какими трубами делать

Сегодня в системе отопления уже редко используют металлические трубы. Их все чаще заменяют на полипропилен или металлопластик. Обвязка газового котла или любого другого автоматизированного (пеллетного, на жидком топливе, электрического) возможна сразу этими видами труб.

Настенный газовый котел можно подключать полипропиленовыми трубами сразу от входа котла

При подключении твердотопливного котла хотя-бы метр трубы на подаче непроходимо делать металлической трубой и лучше всего — медной. Дальше можно ставить переход на металлопластик или полипропилен. Но и это — не гарантия того, что полипропилен не разрушится. Лучше всего сделать дополнительную защиту от перегрева (закипания) ТТ котла.

При наличии защиты от перегрева обвязку котла можно сделать полиропиленовыми трубами

Металлопластик имеет более высокую температуру эксплуатации — до 95°C, чего достаточно для большинства систем. Можно ими делать и обвязку твердотопливного котла, но только в случае наличия одной из систем защиты от перегрева теплоносителя (рассказано чуть ниже). Но металлопластиковые трубы имеют два существенных недостатка: сужение в месте соединения (конструкция фитингов) и необходимость регулярной проверки соединений, так как они со временем текут. Так что обвязку котла металлопластиком делают при условии использования в качестве теплоносителя воды. Незамерзающие жидкости более текучие, потому в таких системах обжимные фитинги лучше не использовать — они все равно будут течь. Даже если заменить прокладки на химически стойкие.

Закрытая разводка

В основе системы лежит расширительный бак. Внутри разделён поперёк на две части упругой перегородкой, которую называют мембраной. В верхней части поддерживается необходимое давление, а в нижней – объём воды. Нижняя часть посредством патрубка соединяется с отопительной системой.

Для наполнения закрытой двухконтурной системы подойдет вода и любая жидкость на основе этиленгликоля. Плюс последней в том, что она не замерзает даже при достаточно низких температурах. Минус – неэгологична, требует утилизации. А с этим в странах СНГ обстоят проблемы.

Расширительный бак с мембраной можно установить в любом месте вашего дома, необязательно в самой высокой точке.

Герметичный бак опаснее негерметичного. Давление может сильно вырастать, а газы, не имея выхода, накапливаться. Поэтому закрытую систему необходимо тщательно отслеживать и устанавливать воздухоотводчики.

Основные характеристики газовых отопительных агрегатов

Многие ставят их на кухне. Агрегат должен быть расположен на расстоянии не менее 8 см от поверхности пола и не ниже, чем верхняя часть слива раковины.
Схема обвязки настенного двухконтурного газового котла Содержание Обвязка газового котла в системе отопления Подключение настенного котла к электросети Выбор дымохода для газового котла Подключение к газовой магистрали Введение Эффективность и безопасность работы газового котла во многом зависит от его правильного подключения к системе отопления. По одному циркулирует нагретая в котле вода, по другим двум — различные виды теплоносителей. Схемы обвязки газовых котлов: подключение терморегулятора, запорной арматуры и элементов гидравлики Общая схема обвязки довольно проста.
В положении А это 38 — 44 градуса, в положении В это 42 — 82 градуса. Это связано, прежде всего, с тем, что природный газ в настоящее время является наиболее дешёвым топливом.
Четвертый этап: подключение агрегата к газопроводу Подключение к газопроводу — чрезвычайно ответственное дело. После подачи всех необходимых документов для вас будут разработаны индивидуальные технические условия ТУ , выполнение которых необходимо для подключения к газовой магистрали.
Видео: устройство коаксиального дымохода — советы опытного печника Особые требования предъявляются к материалам. Бойлер косвенного нагрева. Схематическое изображение системы с котлом, циркуляционным насосом и двумя трубами — для горячего теплоносителя и охлажденного обратка. Ближайшие газовые приборы должны размещаться на расстоянии не менее 20 см.

На стенках труб и радиаторов отопления оседает много различных солей, чтобы они не засоряли хрупкий теплообменник котла, лучше не лениться и промыть систему. Горячая вода для бытовых нужд. Такие насосы так же устанавливают в газовые котлы Ferroli, Immergas, Hermann. Далее он подаётся в закрытую систему с газовым котлом и расходится по потребителям; В последовательной схеме подогретый твёрдотопливным ТТ котлом теплоноситель поступает в термоаккумулятор ТА , а затем подается в закрытую систему с газовым котлом параллельное подключение.

В подобном помещении можно установить газовый котел практически любой мощности. Генератор искры работает совместно с газовым клапаном и является неотъемлемой его частью. Они такие: На все водяные патрубки агрегата на газе следует ставить своими руками запорные шаровые краны.

Трубы прямой и обратной магистралей подключаются через соединительные муфты-американки

Это не только чревато большими штрафами, но и опасно для жизни, потому что газ — это взрывоопасная субстанция, и в обращении с ним следует проявлять крайнюю осторожность.
Схема подключения газового котла. Подключение настенного котла

Принцип работы котла с проточными нагревателем

В данном случае имеется в виду пластинчатый теплообменник, хотя и битермическая конструкция является проточной. Пластинчатый теплообменник обладает высокой эффективностью, но относительно малой производительностью.

Принцип его работы заключается в пропускании двух потоков в перпендикулярном направлении между пачкой из металлических пластин, соединенных таким образом, что потоки не смешиваются. Большая площадь пластин обеспечивает высокую эффективность теплопередачи, что позволяет готовить горячую воду в проточном режиме, т.е. на ходу.

При небольших размерах это устройство поднимает температуру холодной воды до 50° и выше, на что способно только высокоэффективное устройство.

На выходе из первичного теплообменника горячий теплоноситель пропускается через вторичный теплообменник. Одновременно через него походит поток воды, который получает заданную температуру и поступает на приборы водоразбора.

ВАЖНО!

Единственными недостатками таких устройств являются нестабильность режима нагрева, который зависит о скорости прохождения воды, и необходимость периодической очистки от известковых отложений.