Принцип роботи двоконтурного газового котла підлогового і настінного типу
Якщо немає можливості підключити заміський будинок або дачу до системи центрального опалення і гарячого водопостачання, домовласники встановлюють теплогенератор, який одночасно може нагрівати теплоносій і воду для контура ГВС - самостійно або в комплексі з зовнішнім бойлером. Розглянемо принцип роботи двоконтурного газового котла, щоб оцінити переваги і недоліки даного обладнання.
Види і особливості двоконтурних газових агрегатів
Виробники газових котельних агрегатів пропонують широкий спектр моделей, які розрізняються за такими параметрами:
- конструкція (конденсаційні і конвекційні теплогенератори, другий варіант відрізняється збільшеним ККД, але помітно дорожче і складніше в обслуговуванні);
- потужність;
- варіант виконання (підлоговий або настінний агрегат);
- вид камери згоряння (атмосферна або закрита, в першому випадку потрібно монтаж класичного димоходу, у другому використовується коаксіальний);
- система розпалу (п'єзоелемент або електрозапалювання).
На відміну від одноконтурного котла опалення, двоконтурні моделі також розрізняються за принципом підготовки гарячої води. Вибирати таке обладнання слід з урахуванням функціональних параметрів теплообмінника для контуру ГВП.
Моделі з роздільними теплообмінниками
Принцип роботи і пристрій агрегату, оснащеного роздільними теплообмінниками, базується на конфігурації самого нагрівального елементу. Теплообмінник виконаний з міді і має складну конфігурацію - по суті це фігурна трубка всередині овальної трубки. За зовнішнім секціях переміщається теплоносій, по трубці всередині - вода для ГВП. Теплообмінник нагрівається за допомогою газового пальника, що функціонує під управлінням автоматичного клапана.
Принцип дії котла наступний: поки агрегат працює в режимі опалення, пальник нагріває теплоносій до встановленої температури і відключається, щоб знову включитися, коли рідина в зовнішніх трубках теплообмінника охолоне до певного рівня. Це дозволяє підтримувати заданий температурний режим системи опалення в будинку.
Коли відкривають кран з гарячою водою (один або кілька), починається рух рідини по внутрішній трубочці теплообмінника. При цьому клапан перекриває подачу теплоносія в зовнішній контур і нагріта рідина циркулює по теплообміннику, інтенсивно віддаючи тепло воді у внутрішній трубці, звідки вона надходить в трубопровід ГВП. Пальник при цьому працює безперервно.
Після того, як гарячу воду перестають витрачати, клапан, який блокує зовнішній контур опалення, відкривається, і теплоносій знову починає циркулювати, проходячи через прилади опалення.
До переваг двоконтурного котла даного типу можна віднести компактність (бітермічний теплообмінник займає менше місця в порівнянні з монотермічний), нижчу вартість. У число недоліків входить:
- нагрів води для господарських потреб до температури теплоносія - якщо не встановлений обмежувач, можна отримати опік;
- циркуляція ГВС і теплоносія по черзі зупиняються, через що зростає ризик відкладення солей у внутрішній трубці теплообмінника, в приладах опалення і трубах зовнішнього контуру;
- у роздільними теплообмінниками багато стиків, що збільшує ризик протікання, при цьому елемент практично не ремонтопрігоден.
Експлуатація обладнання з роздільними теплообмінниками виправдана в умовах невеликого споживання гарячої води. В іншому випадку агрегат не встигатиме підігрівати її до прийнятних температур.
Моделі з проточним нагрівачем
Принцип роботи газових котлів, до складу яких входить проточний нагрівальний елемент, полягає в передачі теплової енергії «від води до води». Схема передбачає використання триходового термостатичного клапана, відповідального за перемикання потоку теплоносія з основного водогрійного контуру у вторинний або в опалювальну систему. Також конструкція агрегату включає циркуляційний насос і два розширювальних бака (для контурів опалення та ГВП).
Розглянемо принцип функціонування агрегату. У стандартному режимі за допомогою пальника нагрівається головний теплообмінник, що складається з мідної трубки і сталевих пластин. Рідина, яка проходить через нього, забезпечує опалення приміщень. Коли споживач відкриває кран з гарячою водою, блок управління отримує інформацію від датчика витрати і перемикає триходовий клапан, оснащений електроприводом, на роботу системи в режимі ГВП.
Це означає, що рідина, що проходить через головний теплообмінник, перестає надходити в опалювальний контур і примусово циркулює всередині котла, нагріваючи воду для побутових потреб у вторинному (пластинчастому) теплообміннику. При цьому потоки спрямовані в зустрічному напрямку, щоб забезпечити максимальну передачу теплової енергії від теплоносія до води для ГВП. Після того, як споживання гарячої води завершено, теплоносій знову починає надходити в зовнішній контур.
До переваг моделей проточних нагрівачем можна віднести:
- можливість регулювати ступінь нагрівання води для ГВП;
- високу швидкість підготовки гарячої води;
- довговічність монотермічний нагрівачів в порівнянні з роздільними.
Недолік агрегату даного виду той же, що і у попереднього варіанту - тривала зупинка нагрітої рідини в контурах провокує виникнення відкладень.
Моделі з проточним нагрівачем і штатним бойлером
Пристрій і принцип функціонування агрегатів з вбудованим бойлером відрізняється від попередніх варіантів, де відбувається регулярне відключення пальника в опалювальному режимі роботи котла. Щоб підтримувати температуру теплоносія в заданому діапазоні, пальнику не потрібно працювати постійно - щоб її включати і вимикати передбачений контролер, який одержує сигнали від температурного датчика.
Двоконтурний котел, в конструкцію якого входить бойлер, в паузах між циклами нагріву теплоносія використовує енергію пальника для підігріву води у вбудованій накопичувальної ємності. Триходовий клапан при цьому відсікає від циркуляції опалювальний контур. В результаті контур ГВП та опалення працюють по черзі, за рахунок постійного запасу гарячої води немає необхідності перегрівати рідина в теплообміннику, провокуючи прискорений відкладення солей, а споживач в будь-який момент отримує воду з накопичувальної ємності, нагріту до заданої температури.
Даний принцип роботи двоконтурного газового котла забезпечує економну витрату газу і комфорт при експлуатації обладнання. Агрегат по функціональності перевершує котли іншого типу, і має єдиний недолік - високу вартість.
Особливості пристрою двоконтурних агрегатів
Пристрій двоконтурного газового котла дає можливість агрегату функціонувати в двох режимах, забезпечуючи нагрів теплоносія і води для господарських потреб. Основу конструкції підлогового або настінного газового теплогенератора представляють:
- корпус, оснащений теплоізоляційним шаром;
- пальник;
- теплообмінник;
- циркуляційний насос;
- автоматика, що відповідає за роботу обладнання та безпеку.
Газоподібне паливо згорає в спеціальній камері, виділяючи тепло і продукти окислення. Тепло використовується на нагрівання теплообмінника, продукти горіння виводяться назовні через димар, попередньо проходячи вздовж теплообмінника і віддаючи йому основну частину теплової енергії.
Нагрівання води для ГВС двоконтурним котлом забезпечується за рахунок використання здвоєного пластинчастого теплообмінника (в тому числі в комплекті з накопичувальною ємністю) або роздільними теплообмінниками.
функціонування агрегату
Опис принципу роботи двоконтурного газового котла опалення допоможе зрозуміти особливості функціонування агрегату, який забезпечує не тільки автономне опалення, але і гаряче водопостачання.
В ході експлуатації в роботу агрегату втручатися не потрібно - досить коригувати рівень нагріву теплоносія за допомогою регулятора, якщо не встановлена автоматична програмована система з термодатчиками.
Розглянемо, як працює двоконтурний газовий агрегат. При зниженні температури теплоносія нижче вказаного значення (або температури повітря в приміщенні, якщо використовуються виносні датчики), автоматика запускає насос, під дією якого відбувається розрідження теплоносія в зворотному трубопроводі. Нагріта рідина потрапляє в контур опалення, коли досягається необхідний тиск, спрацьовує реле і відбувається запуск пальника.
Процес запуску і роботи котла контролюється мікропроцесором. Коли теплоносій у контурі нагрівається до заданої температури, пальник переходить на роботу в режимі модуляції або очікування. Цикл повторюється, коли температура знову впаде нижче заданих значень.
Циркуляційний насос забезпечує транспортування теплоносія в контурі, функція триходового клапана - відключати опалювальний контур від подачі теплоносія, коли з його допомогою готується гаряча води в теплообміннику. З цією метою теплоносій переміщається всередині котла по малому контуру, віддаючи тепло воді для побутових потреб.
Влітку, коли опалення не потрібно, двоконтурний агрегат може виконувати тільки функцію нагріву води для гарячого водопостачання.
Зверніть увагу! Опалювальне обладнання даного типу чутливо до якості води!
Збої в роботі агрегату зазвичай пов'язані із засміченням теплообмінника відкладеннями. Осад, накип скупчуються на внутрішніх стінках трубок. Щоб уникнути проблем, не рекомендується підключати опалювальний контур для заливки і підживлення безпосередньо до водопроводу, як і контур ГВП. Як мінімум, слід встановити сітчасті фільтри.
Перевагою двоконтурних моделей є доступна вартість - дешевше купити один такий агрегат, ніж комплект з одноконтурного котла і бойлера прямого або непрямого нагріву.
До недоліків можна віднести відносно невелику продуктивність гарячої води, особливо якщо мова про моделях без вбудованого бойлера - якщо одночасно відкрито два і більше крана, агрегат не впорається з нагріванням до заданої температури. У той час як окремо встановлений бойлер завжди зберігає достатній запас гарячої води.
Ще один недолік - енергозалежність. У конструкцію двоконтурного теплогенератора входить циркуляційний насос, автоматика, привід для триходового клапана, які вимагають електропостачання. Якщо в будинку регулярно відключається світло через перебої в подачі електроенергії, необхідно передбачити резервне джерело електрики.
В іншому двоконтурні котельні агрегати цілком підходять для домовласників, які бажають створити ефективно працюючу автономну систему опалення та ГВП без зайвих фінансових витрат.
