Устройство теплообменника газового котла

Многие владельцы частных домов хотят подробнее узнать о принципе работы газовых котлов, так как именно эти устройства используются в качестве основных элементов отопительной системы. Это связано с относительной дешевизной применяемого топлива в виде природного газа. Кроме того, рассматриваемые приборы имеют небольшие габариты и безопасны в эксплуатации.

Особенности устройства теплообменника газового котла

Одно из важнейших мест в отопительной схеме занимает устройство теплообменника газового котла. Но далеко не все потребители знают, в чем состоит его функция.

Между тем, именно от этого компонента, а также от правильности его встраивания в отопительную цепь, во многом зависит эффективность работы всей системы.

Функциональное назначение в газовом котле

Основное назначение любого обменника тепла — это, во-первых, передача тепловой энергии от источника нагревания (чаще всего, от газовой горелки) к теплоносителю (как правило, воде в замкнутом или незамкнутом контуре) и, во-вторых, передача тепла от одного теплоносителя, разогретого до нужной температуры, к другому, холодному, теплоносителю.

По способу передачи тепловой энергии от источника тепла к технической жидкости различают 3 основных вида термообменников.

При участии первичного, состоящего из медных трубок и пластин, осуществляется передача тепла от сгорающего в горелке газа к жидкому теплоносителю. Используется в основном в контуре отопления помещений.

Вторичный обменник передает тепло от нагретого (в первичном термобменнике) носителя непосредственно к нагреваемой среде. Представляет собой пластинчатое устройство, предназначенное для подогрева воды из водопроводной системы дома.

Третий вид обменника тепла — совмещенный битермический, осуществляет двойной обмен теплоносителей. Чаще всего на практике применяются двухконтурные (с первичным и вторичным обменниками тепла) котлы, реже — одноконтурное (только с первичным термообменником) отопительное оборудование.

Принцип работы первичного и вторичного устройств в двухконтурном отопительном котле

В схеме двухконтурного котла первичный теплообменник «отвечает» за работу отопительного контура (рис.1).

Указанный обменник (5) получает тепло от горелки (1). Благодаря трехходовому перепускному клапану (3) нагретая вода, циркулирующая в системе за счет гидропомпы (2), не попадает во вторичный теплообменник, а направляется исключительно по отопительному контуру (А). Жидкость, остывшая в процессе отдачи тепла помещениям, возвращается в нагревательный котел по обратной линии (D).

Вторичный обменник тепловой энергии включается в циркуляцию нагретой воды в том случае, если нагретая жидкость или перенаправляется в систему горячего водоснабжения (ГВС) с одновременным отключением отопительного контура, или проходит одновременно по системам отопления и ГВС. В первом случае (рис.2) клапан (3), перекрыв отопительный контур (А), пускает течение воды от первичного теплообменника к вторичному устройству (4).

Внутри данного термообменника проходит трубопровод, по которому в нагреватель поступает холодная вода из общей водопроводной сети (С). Проходя через толщу жидкости, разогретой до заданной температуры, холодная вода, в свою очередь, нагревается и в таком виде попадает уже в систему горячего водоснабжения (В).

Некоторые моменты профилактики

Для качественной работы двухконтурного котла надо обеспечить следующее:

  1. На входе в котел трубопровода холодного водоснабжения следует устанавливать фильтр, препятствующий загрязнению теплообменника.
  2. Чтобы замедлить образование накипи в трубопроводе, надо отрегулировать нагрев воды в ГВС не выше 45-50°С.
  3. Выполнять капитальную очистку теплообменников раз в 3-7 лет. Если вода слишком жесткая, чистить устройство не реже одного раза в 3 года.
Читайте также:  Газовый котел в частном доме: требования и установка

Если эти требования будут соблюдены, потребитель может рассчитывать на долгую и надежную работу оборудования.

Как рассчитать мощность                            

Какой котёл нужен для тёплых водяных полов — экономичный, поэтому выбираем с учётом его производительности. Чтобы подобрать подходящую модель, требуется рассчитать мощность.

Средний данный показатель агрегата для загородного строения — на 10 м2 требуется 1 кВт мощности, то есть, удельная производительность — 100 Вт на м2. Но это достаточно грубый расчёт, который подходит для здания из кирпича с минимальными теплопотерями.

При установке газового оборудования — необходимо подготовить и провести согласование проекта с госорганами, и получить разрешение от газовой инспекции. В проекте есть раздел, в котором указан расчёт мощности аппарата.

Если в планах размещение электрического или пиролизного котла, то применяется форма для подсчёта нагрузки дома. Формула подходит для регионов средней полосы, если квартира находится в северных районах, используется поправочный коэффициент 1,2 или 1,3. При плохой изоляции или обеспечения ГВС, так же применяется коэффициент 1,2.

Мк = 0.1*По*к1*к2*к3, где:

Рассчитаем на примере производительность генератора для дома 250 м2 в северном регионе, с плохим утепление и ГВС:

      Мк =0.1*250*1.2*1.2*1.3= 46.8 кВт      

Если помещение находится в центральном районе, то расчёт показатель выглядит так:

Мк =0.1*250*1.2*1.2= 36.8 кВт

Если помещение хорошо утепленное и не требуется горячее водоснабжение, то:

Мк =0.1*250= 25 кВт

Не рекомендуется делать большой запас мощности, помимо удорожания теплоэнергии, это приведёт к перегреву ТП и выходу из строя.

Дополнительные требования

Итак, принцип работы двухконтурного газового котла для отопления и ГВС нам понятен. И мы думаем, что на вопрос, который волнует многих потребителей, как работает двухконтурный газовый котел, мы ответили полностью. Но существует еще несколько дополнительных параметров, обойти стороной которые мы не можем.

Начнем с одного очень важного узла – это дымоход. Так как в нашей модельной линейке присутствуют два вида: с открытой и закрытой камерой сгорания, то можно для каждого из них использовать разные дымоходы. Для закрытой камеры хорошо подойдут коаксиальные трубы, для открытой — обычные. Важный момент – это размеры дымохода для газового котла. В первую очередь вас должен интересовать его диаметр или сечение. Здесь очень важно точно соотнести мощность агрегата – диаметр и длину отводящей трубы. Обычно производитель это соотношение показывает в паспорте изделия, где указаны размерные параметры самого газового котла.

Внимание! Диаметр выходящего патрубка должен быть меньше внутреннего диаметра дымохода. Это основа основ правильно подобранной конструкции. Если вы ее будете придерживаться, то ошибиться с подбором трубы будет сложно.

Расход топлива

Как правильно определить расход газа в газовом котле? Многие могут сказать, что это очень странный вопрос.

  • Во-первых, такие показатели обычно указываются производителем в сопроводительных технических документах.
  • Во-вторых, это можно определить чисто практическим способом, установив на котле счетчик газа.

Но нас интересует совершенно другой вопрос. Ведь не редко в настоящее время газовое оборудование приобретают владельцы частных домов, где магистрального газа и нет в помине. Они пользуются баллонным газом. И вот тут наш вопрос будет очень даже актуальным. Скажем так, что расход пропана в газовом котле обычно меньше, чем магистрального. Почему?

  • Баллонный сжиженный газ всегда подается на горелку с одинаковым давлением. Никаких скачков и перепадов.
  • Он очищается на заводе по максимуму, так что при его сжигании количество несгораемых частиц минимально. А это высокий коэффициент полезного действия самого отопительного оборудования.

Пожалуй, достаточно, чтобы дать высокую оценку данному виду топлива. Кстати, тот, кто решил установить газовое оборудование в своем доме, которое будет работать на сжиженном газе, должен обязательно понять, как работает газовый котел отопления именно на этом топливе. Принцип работы тот же, а вот обслуживание усложняется. Все дело в баллонах, которые придется вручную менять. И это самое сложное, все остальное делает автоматика.

Схема трубного подсоединения

Расход электроэнергии

В устройстве энергозависимых газовых котлов отопления двухконтурного типа используется система автоматики. Об этом уже выше упоминалось. Так вот многих интересует вопрос: а сколько газовый котел потребляет электроэнергии, будет ли это сильно влиять на финансовое положение семьи?

Все будет зависеть от того, насколько сложна автоматика, и какое количество дополнительных приборов и узлов, работающих от сети переменного тока, будут находиться в составе отопительного агрегата. Конечно, циркуляционный насос сильно поднимет эту планку. В конструкции котла это самый энергопотребляемый элемент. Все остальные узлы маломощные, так что больших затрат они не принесут.

Похожие темы:

  • Центробежный насос для воды в частном доме
  • Как соорудить септик своими руками из бочек
  • Какие технические характеристики влияют на выбор чугунного радиатора отопления
  • Модельный ряд скважинных насосов «Вихрь»
  • Все о чугунных радиаторах отопления
  • Особенности смесителя с термостатом

Не забудьте оценить статью:

Поделиться: [addtoany]

Разновидности и классификация газовых котлов

Принцип работы оборудования зависит от разновидности, классификации. Для правильной эксплуатации нужно знать разновидность оборудования.

По способу установки выделяют два типа:

  • настенный, подходит небольшому помещению;
  • напольный, подходит для большой площади, одновременно отапливает, обеспечивает ГВС.

По типу дымоотвода выделяют:

  • открытый или атмосферный;
  • закрытый или турбированный.

По функциональности:

  • одноконтурный с одним радиатором;
  • двухконтурный с двумя радиаторами.

По разновидности горелки:

  • моделируемый с автоматической регулировкой пламени;
  • обычный, без регулировки.

По типу поджига:

  • пьезорозжиг запускается с нажатием на кнопку;
  • электронный работает автоматически.

По принципу работы:

  • конвекционный включает обычную схему, водяной теплоноситель;
  • конденсационный использует обычный нагрев и тепло водяного пара.

Ассортимент газовых приборов разнообразен, для правильного выбора следует учесть все нюансы дальнейшего использования и площадь помещения.

Подпишитесь на наши Социальные сети

Центральное отопление

В случае, когда несколько домов подключены к центральной котельной, схема системы горячего водоснабжения от отопления может немного меняться от представленных выше вариантов, но не всегда. Если в котельной установлены водогрейные котлы, предназначенные только для отопления групп зданий, то разница только в том, что котельные могут быть значительно отдалены от бойлеров.

  • Больше изменений, если в качестве теплоисточника используют паровые котлы. В этом случае используют особые паровые бойлеры, в которых трубы, по которым циркулирует вода для водоснабжения или сетевая вода, нагреваются паром.
  • Паровые котлы в основном используют на ТЭЦ, в которых пар служит не только для нужд отопления и ГВС, но и, вращая турбины, вырабатывает электроэнергию.
  • Температура подаваемой в магистральные теплотрассы сетевой воды от больших котельных и ТЭЦ чаще всего постоянна, регулирование в соответствии с температурным графиком для отопления и нормативом для ГВС происходит вблизи потребителей. В остальном разницы нет.
Читайте также:  Отопление электричеством дачи – удобный способ и разные варианты

Интересный факт. В советское время в качестве источника тепла для отопления и горячего водоснабжения использовали ядерные реакторы. Было построено несколько таких ТЭЦ, еще больше осталось недостроенными или на стадии проекта. В настоящее время работает только одна Билибинская ТЭЦ на севере. Но «Росэнергоатом» сейчас снова вернулся к реализации проекта.

Билибинская ТЭЦ-АЭС

Центральное отопление

Варианты  схемы горячего водоснабжения с центральным отоплением

Возможно несколько вариантов, которые определяются месторасположением бойлеров

Нагрев воды происходит прямо на котельной

Обычно такая схема выбирается, когда котельная небольшая и обслуживает несколько близко расположенных домов. В этом случае, как и в автономной котельной дома, бойлеры устанавливаются рядом с котлами, а к потребителям ведут четыре трубы: две для отопления, и две для горячего водоснабжения.

Горячая вода готовится в самом доме

Водонагреватели, насосы для отопления и горячего водоснабжения, и прочее оборудование для нагрева воды, кроме котлов естественно, находится в доме, его тепловом пункте (в обиходе часто называют бойлерная). К дому подходит только теплотрасса.

Водонагреватели на ЦТП

Схема центрально отопления и горячего водоснабжения с ЦТП

Центральное отопление

Это наиболее распространенная схема. ЦТП — это центральный тепловой пункт, отдельно стоящее строение, в котором установлено оборудование для обеспечения теплом и горячей водой нескольких близлежащих домов. То есть, там монтируют бойлеры, терморегуляторы отопления и ГВС, насосы для циркуляции горячей воды, и при необходимости — повысительные насосы отопления.

Вот и все что мы хотели рассказать об устройстве систем отопления с горячим водоснабжением. Надеемся, наша статья была для вас познавательной.

Еще лучше если она была практически полезной, и вы смогли самостоятельно сконструировать и своими руками смонтировать систему для горячего водоснабжения и для отопления в вашем доме. Пусть ваше жилье будет всегда теплым и комфортным.

Принцип работы двухконтурных газовых котлов

Часто требуется не только отопить какое-то помещение, но и обеспечить нагрев воды для бытовых нужд. В этом случае помогут двухконтурные газовые котлы. Принцип работы таких устройств практически не отличается от одноконтурных аналогов. Однако есть дополнительные элементы.

Нагрев воды в контуре ГВС происходит косвенным образом. Чтобы получить горячую воду, необходимо на протяжении всего времени поддерживать определенную температуру в основном контуре для отопления. При нагреве воды будет работать и отопительная система. Такой вариант неприемлем летом, поэтому на обратном трубопроводе устанавливается кран, способный прерывать циркуляцию теплоносителя. В этом случае нагревать будет только вода.

Как работает двухконтурный газовый котел — принцип действия

Газовый котел является одновременно системой отопления дома и нагревателем используемой в быту воды. Чтобы подключить агрегат к источнику газоснабжения, необходимо получить специальное разрешение от соответствующей службы.

Особенность такого устройства в раздельном нагревании системы отопления и труб водоснабжения. Подачу энергии на теплообменник установка посылает тогда, когда в системе отопления температура падает ниже заданной отметки, а для водоснабжения включается в тот момент, когда начинает поступать вода из крана или душа.

Как работает двухконтурный газовый котел, более подробно ниже в статье.

Читайте в статье