Двухконтурный газовый котел схема работы и как выбрать

Один из важных аспектов эксплуатации электрозависимого газового котла — правильное электрическое подключение. Многие из инсталляторов не очень хорошо знают электрическую часть, что часто приводит к нарушениям. А в последующем и к выходу котла из строя, отказе в гарантийном обслуживании и прочим неприятностям.

Газовый котел — электрозависимый и “уязвимый”

Независимость от электричества — сомнительное преимущество для газового котла. Гравитационные системы без циркуляционного насоса, трехходового клапана еще встречаются достаточно часто, но все больше владельцев домов переходят на системы отопления с принудительной циркуляцией и дымоотведением, электронным управлением. Такие газовые котлы электрозависимые, но и более эффективные. При нынешних ценах на газ устраивать самотечную систему большая роскошь. От электричества зависимы циркуляционные насосы, контроллеры управления, программаторы, система дымоотвода, вентиляторы, клапаны и другие компоненты. Это так. Но и экономия газа при такой комплектации может достигать 40-60% в сравнении с электронезависимой гравитационной.

Для долгосрочной, бесперебойной работы газового котла его нужно правильно подключить к электросети и параметры электроэнергии должны соответствовать нормативным. Газовый котел с позиции электроподключения является более “нежным” и уязвимым устройством, чем другие бытовые электроприборы. К нему подключаются не только электричество, но и газовая труба, трубы отопления и водоснабжения. По нему протекает электропроводящий теплоноситель и санитарная вода. В совокупности при неправильном электрическом подключении это может привести к возникновению опасных токов и напряжений.

Дополнительной защитой от электричества низкого качества (скачки напряжений, частое пропадание напряжения в сети, завышенное или заниженное напряжение) являются стабилизаторы и ИБП для котлов. Такие приборы также нужно правильно подобрать. Но даже наличие в системе таких защитных устройств не снижает важности правильного электрического подключения.

Разновидности оборудования для автоматики газовых котлов

Оборудования для автоматики газовых котлов

Практически на всех типах котлов, предлагаемых в настоящее время производителями и торговыми организациями, имеется автоматика управления отоплением различной степени сложности, которая позволяет эксплуатировать котлы без непосредственного участия в данном процессе человека.

Имеющиеся системы позволяют: обеспечивать безопасную эксплуатацию котлов; автоматически включать и выключать их по мере необходимости; управлять определёнными параметрами (время, оценка внешних погодных условий и т.п.).

Вся имеющаяся автоматика для котла отопления разделяется на ряд элементов, используемых для её классификации: её функциональное назначение, устройство или тип.

  • Арматура. Это исполнительное устройство, выполняющее команды по управлению котлом (остановка и запуск котла, регулировка мощности). Основное назначение – обеспечение безопасной эксплуатации;
  • Клапаны. Если котёл имеет встроенную горелку, то на магистрали подачи к ней топлива обязательно устанавливается клапан, разрешающий или отсекающий его подачу;
  • Реле давления минимального (у газовых котлов). Основная функция – защита горелки и котла от поломок при падении давления, под которым поступает топливо. При величине давления, ниже минимально разрешённой (выставляется при пуско-наладочных работах на котле) реле его отключает. При восстановлении давления в магистрали до разрешённого значения, реле формирует цепь, позволяющую вновь запустить котёл.
  • Реле давления максимального (у газовых котлов). Функция аналогична предыдущему реле. Но только при неконтролируемом росте давления на горелки.
  • Термостат. Основная задача – поддерживать выставленные температурные параметры теплоносителя. Технически возможно определить пороговые ограничения (max/min) температуры.
  • Контроллер. Электронное устройство, различающееся по коммуникативным возможностям, степени интеграции с котлом, по объекту и алгоритму управления и т.п. в каждом конкретном случае рассчитано на выполнение определённого круга задач.
  • Датчик наличия теплоносителя. Защищает котлы от работы без теплоносителя в магистралях системы отопления. Наиболее часто используется кондуктометрический датчик или геркон.
  • Реле приоритета бойлера. Используется в тех случаях, когда к управляющей электросхеме котла подключен ещё и бойлер (он выставляется на нагрев приоритетный, так как готовит воду для повседневных нужд).

Также существует автоматика для газовых котлов отопления, относящаяся к группе обеспечения безопасности.

Сюда относятся, в первую очередь, реле, настроенные на минимальное и максимальное давление используемого в системе теплоносителя, и отключающие котёл при их достижении.

Для них, как правило, конструктивно предусмотрен как автоматический, так и ручной перезапуск.

Наполняем систему отопления водой

Прежде чем запустить сам котел, необходимо заполнить отопительную систему – трубы и батареи, теплоносителем, то есть – водой. Для этого, внизу котла следует открутить вентиль. Для разных моделей котлов «внешность» этого подающего вентиля может быть разной, но его невозможно ни с чем перепутать. В крайнем случае, сверьтесь с инструкцией к вашему прибору.

Читайте также:  Конвекторы отопления электрические — какой выбрать?

Открыв вентиль, мы начнем подавать воду в трубы и батареи. Обязательно контролируем уровень давления, ждем отметки в 2 – 2,5 атм. Измерить этот показатель можно при помощи встроенного в котел манометра.

Важное:

Если первый запуск газового котла происходит в холодное время года, лучше предварительно прогреть помещения при помощи альтернативных обогревателей и подавать «летнюю» воду – около 18-20°.

Смотрите также – Причины падения давления в газовом котле

Удаление воздушных пробок в системе

Просто набрать систему отопления водой недостаточно, чтобы осуществить полноценный запуск отопления с нее необходимо выпустить скопившейся воздух. Большинство современных котлов отопления оборудуются автоматической системой сброса воздуха, но, как правило, они работают неэффективно и поэтому, хотя бы из основных узлов, его необходимо удалить вручную. Запуск системы отопления предусматривает устранение воздушных пробок в радиаторах и циркуляционном насосе.

Начать лучше с батарей. Для удаления воздушных пробок на них обычно устанавливается кран Маевского. Открываем его и ждем, пока побежит водичка. Побежала? Закрываем. Такие манипуляции нужно проделать с каждым отопительным прибором в отдельности.

После того как воздух из батарей будет удален, давление в системе снизится и стрелка манометра упадет. На данном этапе работ решение вопроса, как запустить котел, предусматривает повторную подпитку системы жидкостью.

Теперь, самое сложное – запуск газовых котлов требует сброса воздуха с циркуляционного насоса. Для этого котел нужно немного разобрать. Снимаем лицевую крышку и ищем предмет цилиндрической формы с блестящей крышечкой посередине, имеющей прорезь под отвертку. После того, как нашли, запускаем котел в работу – подаем на него электрическое питание и устанавливаем регуляторы нагрева воды в рабочее положение.

Сразу же включится циркуляционный насос – вы услышите слабый гул и громкое бульканье и много непонятных звуков. Это нормально. Пока насос завоздушен, так и будет. Берем отвертку и потихоньку откручиваем крышку посередине насоса – как только из-под нее начнет просачиваться вода, закручиваем ее назад. После двух-трех таких манипуляций воздух выйдет полностью, непонятные звуки стихнут, сработает электроподжиг и котел отопления запустится в работу. Снова проверяем давление и при необходимости добавляем в систему воду.

В принципе, все. Пока система прогревается, можно заняться подробным изучением инструкции (если, конечно, вы еще этого не сделали) и заняться отладкой системы, которую предусматривает запуск котла. Здесь все просто – ближние к котлу батареи необходимо прикрутить, а дальние запустить на всю катушку. Такая отладка осуществляется посредством регулирующих кранов, установленных на патрубке подключения подачи к отопительному радиатору.

Виды газового обогревательного оборудования по принципу размещения

Производители котельного оборудования предлагают широкий выбор моделей газовых котлов, которые отличаются по многим критериям. Это позволяет сделать оптимальный выбор подходящего к конкретным условиям отопительного агрегата. Кратко рассмотрим виды таких устройств на газовом топливе.

По локационным критериям котлы различаются:

  • Напольные. Такие модели монтируются на специальную платформу. Отличаются крупными габаритами, более высокой производительностью, объемом содержащегося теплоносителя. Способны обогревать большие помещения. В зависимости от материала теплообменника напольного котла, устройства бывают:
  1. — стальные (теплообменник состоит из вертикальных стальных патрубков внутри камеры горелки);
  2. — чугунные (теплообменник выполнен из чугуна. Более долговечный, устойчив к коррозии. Слабое место – резкие перепады температуры).

Система отопления с напольной установкой оборудования

Монтаж требует отдельного технического помещения (топочная, котельная), организации дымохода.

  • Настенные. Варианты настенных моделей отличаются компактностью и при этом хорошей производительностью (до 30 кВт, редко 100 кВт). Настенный газовый котел может быть оборудован как открытой, так и закрытой камерой горения.

Устройство оборудования

Двухконтурный котел является достаточно сложным оборудованием, которое состоит из:

  1. Газовой горелки. Эта деталь является основной, так как выполняет главную функцию, представляет собой источник тепла.
  2. Первичного теплообменника. Это змеевик из стали или меди, по которому идет движение теплоносителя, который нагревается от пламени горелки.
  3. Вторичного теплообменника. Обычно его изготавливают из нержавеющей стали в виде пластинчатой конструкции. ГВС нагревается в проточном режиме.
  4. Газовой аппаратуры. Этот узел крайне важен, ведь именно он отвечает за подачу газа или его регулирование. В этом же узле находится газовый клапан, который при необходимости перекроет подачу газа.
  5. Циркуляционного насоса. Эта деталь способствует перемещению теплообменника по системе с одинаковой скоростью. В продаже есть энергонезависимые модели котлов, но потребители все же предпочитают дополнительно устанавливать внешние циркуляционные узлы, чтобы активировать работу.
  6. Вентилятора турбонаддува. Вентилятор подает воздух непосредственно в камеру сгорания. Деталь несет в себе сразу две функции – обеспечение кислородом для нормального газового горения, а также создание дополнительного давления, которое способствует вытеснению дыма и продуктов горения, которые выделяются в процессе работы котла. Турбовентилятор рассчитан на замену естественной тяги, которая используется в атмосферных моделях котлов. В этом случае тяга остается неустойчивой, ее не удастся регулировать, а зависеть она будет исключительно от внешних факторов.
  7. Трехходового клапана. Эта деталь является частью механической конструкции, она отвечает за подмешивание холодного теплоносителя к горячему. Клапан устанавливается на любой вид и тип котла, независимо от того, одноконтурный он или двухконтурный.
  8. Платы управления. На плечах платы лежит полное управление котлом, его регулировка и контроль в том числе. Важнейшей часть платы управления является система самодиагностики. По сути она представлена многочисленными датчиками, которые установлены в основных узлах, а выполняют они сторожевые функции. Если возникают какие-либо неполадки, эти датчики подают сигнал плате. Последняя в свою очередь либо подает специальный буквенно-цифровой сигнал на дисплей, либо вовсе блокирует работу котла, все будет зависеть от серьезности возникшей проблемы.
Читайте также:  Оправдано ли сегодня использование котлов на опилках и щепе

Работа одноконтурной конструкции

Одноконтурный котел по строению и принципу действия мало отличается от двухконтурного. В его камере сгорания располагается газовая горелка, на нее подается топливо. В верхней части находится теплообменник, где нагревается вода. Далее с помощью насоса теплоноситель разносится по системе, а его давление компенсируется посредством расширительного бачка. Контроль работы и регулировка температуры производится с помощью автоматического блока.

Хотя данная конструкция отличается от двухконтурной большей простотой, надежностью и доступностью, а также предоставляет владельцу широкий набор функций, настроек и режимов, устройства одноконтурные имеют один недостаток: для необходимости обеспечения ГВС придется докупить оборудование (бойлер) и встроить его отдельно.

Разобраться в том, как работает газовый котел отопления, стоит хотя бы потому, что это знание поможет вовремя выявить неисправность в функционировании устройства и провести простейший ремонт. Любой котел – замкнутая система, задачей которой является обеспечение в помещении необходимого температурного режима и доступа к горячему водоснабжению (если это позволяет конструкция). При этом работает устройство достаточно просто, и для каждой модели этот принцип одинаков.

Выбрать газовый котел для дома поможет видео:

Конденсационный газовый котел принцип работы

В обычных газовых котлах выводящие газы с температурой выше 100 градусов с водяным паром удаляются через трубопровод в атмосферу. Конденсационные котлы превращают энергию конденсации пара в тепло.

Современные котлы такого типа помогают максимально использовать энергию топлива, сокращая его расход.

Принцип работы напольного газового котла

Работа устройства не отличается большой сложностью. Для его работы применяют разные виды газа ( природный или сжиженный ), который в результате сгорания нагревает теплообменник. Вода, проходящая через такой теплообменник, нагревается и подается в систему отопления. Чтобы работа котла была эффективной необходим хороший теплообменник. Он изготавливается из стали, чугуна или меди. Эти материалы и определяют эффективность котла. На его работу также влияет его тип. Напольные котлы бывают одноконтурные и двухконтурные.

Работа настенного газового котла

Устройства такого рода обладают функциями целой котельни. Такая мини-котельня содержит в себе:

  • горелку;
  • теплообменник стальной или медный;
  • насос циркуляционный;
  • автоматику;
  • бак расширительный;
  • систему безопасности;
  • манометр;
  • термометр;
  • другие датчики.

В котлах, которые имеют принудительную тягу присутствует вентилятор.

После включения комнатным термостатом горелки в течении минуты происходит повышение мощности устройства до максимальной величины. Одновременно с помощью вентилятора в камеру сгорания происходит нагнетание воздуха. Включается также насос циркуляционный, который способствует перемещению теплоносителя внутри системы отопления.

После достижения температуры теплоносителя заданной величины, которая задается автоматикой или пользователем начинается процесс снижения мощности котла путем уменьшения сечения «жиклера» с газом. Некоторый период времени температура теплоносителя не изменяется.

При превышении температуры теплоносителя величины, заданной термостатом на 5 градусов происходит отключение горелки и она переходит в ждущий режим. Через несколько секунд отключается вентилятор и насос.

Принцип работы термопары газового котла

Термопара представляет собой два проводника, которые сделаны из двух различных материалов. На одном конце они соединены методом пайки. Работа термопары основана на эффекте Зеебека. Спаянные концы размещают в место, где необходимо контролировать температуру, а на не запаянных концах термопары специальными приборами снимают показания термо — ЭДС. По ним и определяют температуру теплоносителя.

В котле работа термопары немного отличается. Температура термопары повышается за счет постоянного пламени, вследствии этого появляется электрический ток, контролирующий автоматику.

Когда пламя гаснет, происходит уменьшение температуры термопары и подача электрического тока останавливается, а значит срабатывает автоматика и поступление газа прекращается.

Используют различные термопары с очень разным составом. Наиболее распространенный состав термопары: катод — хромель, а в качестве анода — алюминий. Самая чувствительная термопара, состоящая из элементов из хромеля и сопеля. Она отлично работает в агрессивной среде. Пара из платины и платинородия устойчива к коррозии.

Принцип работы автоматики газового котла

Нынешняя автоматика способна обеспечить безопасную работу газовых агрегатов без человеческого контроля.

Все автоматические системы могут быть либо энергонезависимыми, либо энергозависимыми. Энергозависимые автоматические системы воздействуют на газовый клапан при передаче термодатчиком электрического сигнала.

Приборами регулирования температуры могут быть:

  • термостаты — они присоединяются к газовым устройствам по средствам кабеля. Их принцип работы таков: после достижения нужной температуры на газовый клапан поступает электрический сигнал, после чего он закрывается и котел перестает работать. При понижении — наоборот котел включается. Управление термостатом осуществляется датчиком. После достижения требуемой температуры осуществляется отсоединение или соединение контактов, что влечет за собой выключение или работу газового агрегата.
  • суточный программатор — он выполняет роль термостата. Благодаря ему можно программировать работу котла на целые сутки. После 24 часов все повторяется. Программатор может быть связан с котлом беспроводным способом ( по радио каналу ) или с помощью кабеля.
Читайте также:  Комбинированный котел дрова – электричество для отопления дома

В газовых устройствах, которые не зависят от электроэнергии все регулировки осуществляются с помощью клапонов, которые работают в результате физических изменений элементов управления под влиянием температуры.

Различие газовых агрегатов по виду горелок

При изготовлении газовых отопительных агрегатов используют два вида горелок:

  • Атмосферные горелки имеют простую конструкцию, стоят недорого, малошумны при работе. Мощность отопительных установок с атмосферными горелками лежит в пределах 10-80 кВт.
  • Наддувные горелки, которые иначе называют вентиляторными или навесными, имеют более высокий КПД. Мощность агрегатов с вентиляторными горелками может достигать величины, равной нескольким тысячам киловатт.

Внимание! В отличие от атмосферных горелок, входящих в базовую комплектацию котла, надувные горелки продаются отдельно и имеют довольно высокую стоимость.

Типы отопительных котлов

Интересующий нас тип котлов производится только в напольном исполнении — уж слишком велика его масса. И если не учитывать уже описанные позиции, то это обычные твердотопливные котлы. Логика подсказывает, что мощность таких моделей зависит от прямого назначения топливного агрегата. Здесь есть устройства с минимальными параметрами — 7 киловатт, а есть и с максимальными — до 95 киловатт. Такие колы в основном используются для отопления небольших домов. Но есть и более мощные установки, к примеру, с 200-киловаттной мощностью. Они применяются для обогрева домов площадью более 2000 квадратных метров.

В производстве котлов применяются сталь или чугун, но даже сталь у разных производителей отличается, что будет влиять на стоимость прибора. К примеру, жаростойкий металл в разы дороже, чем низкосортный, а, соответственно, и стоить такой котел будет больше. В некоторых моделях используется шамотный кирпич, которым обкладывают топку. Это увеличивает не только стоимость агрегата, но также его прочность и долговечность. Кстати, подобные модели могут быть одноконтурными и двухконтурными.

Отопительные котлы монтаж

Это не газовое оборудование, поэтому его можно устанавливать своими руками. Правда, есть несколько важных предупреждений от специалистов:

Особенности напольных агрегатов

Топливом в данном случае может выступать газ, уголь, дрова или дизель. Котлы необходимо размещать только в отдельном специально оборудованном помещении, а если топливо жидкое/твердое, дополнительно понадобится помещение и для его хранения (причем с противопожарными средствами, которые предусматриваются положениями СНиП).

Обратите внимание! Данного рода приборы могут оборудоваться элементами автоматизации и контроля. Также могут присутствовать автоматические системы регулировки прогрева воды, что обеспечивает дополнительные удобства. Такие системы анализируют температуру внутри помещения и снаружи.

Помимо того, есть и специальные программные устройства, которые переводят оборудование в рабочий режим, основываясь на предварительно заданную программу.

Особенности напольных агрегатов

Достоинства и недостатки двухконтурных приборов

Достоинства двухконтурного отопительного агрегата состоят в следующем:

  • Экономичный расход топлива. Направлением для сравнения является использование двухконтурного котла или одноконтурного с бойлером косвенного нагрева.
  • Компактные размеры. Подавляющая часть двухконтурных котлов представлена настенными отопительными приборами. Их легко разместить как в подсобных помещениях, так и в малогабаритной кухне.
  • Универсальность. Нет необходимости покупать дополнительное оборудование и решать вопросы с его совместимостью с котлом.

В одном агрегате уже удачно объединены в единую автоматизированную систему проточный водонагреватель, отопительный прибор и циркуляционный насос.

Очевидно, что наряду с достоинствами, присутствуют и свои недостатки:

  • Невозможность одновременного действия отопления и контура ГВС. В связи с этим значительное потребление горячей воды может стать причиной снижения температуры в доме.
  • Ограничения мощности настенных моделей. Компактные настенные котлы из-за минимальных размеров горелки не в состоянии обеспечить требуемый температурный режим при максимальном напоре. Подобный недостаток наблюдается при удаленном размещении точек водозабора.
  • Чувствительность к качеству воды. Вторичный пластинчатый теплообменник требователен к качеству потребляемой воды. Наличие примесей становится причиной использования средств снижения ее жесткости, и проведения очистки теплоносителя.

Еще одним критерием оценки двухконтурного котла является его стоимость. Цена двухконтурного отопителя выше цены одноконтурного аналога.

Однако если рассматривать наличие системы ГВС и пути решения вопроса в случае установки одноконтурного котла, то при включении в схему сборки бойлера косвенного нагрева цена двухконтурника будет ниже.