Особенности устройства теплообменника газового котла

Бойлер косвенного нагрева стремиться максимальным образом использовать тепло вашего котла. Рачительный хозяин давно подметил, что теплогенерирующий котел вполне может поделиться своим драгоценным теплом с другим оборудованием. Зимой так печально наблюдать, как горячие потоки буквально улетают в трубу.

Основные преимущества двухконтурных котлов настенного типа:

  • несложный монтаж благодаря небольшому весу и компактным габаритам;
  • экономичное потребление газа;
  • для бесперебойной работы автономной системы отопления настенный котел укомплектован всеми устройствами (циркуляционный насос, расширительный бак, электронный блок управления, система безопасности);
  • бесшумную работу котла обеспечивает гидравлическая система данного модельного ряда;
  • котел прост в содержании, уходе и управлении, имеется возможность дополнительного подключения внешних устройств;
  • высокий комфорт горячей воды, благодаря второму теплообменнику;
  • обширная линейка мощностей позволяет разнообразить варианты использования котла;
  • установка двухконтурных котлов данного типа возможна фактически в любом месте. Наличие отдельного помещения для этого не требуются .
  • невозможность одновременно выполнять две основные задачи. Котел не имеет возможности одновременно греть воду для системы отопления и хозяйственных целей;
  • наличие ограничения на подогревание воды. Двухконтурный котел готовит воду для хозяйственных нужд в проточном режиме. Перспектива ее дальнейшей аккумуляции, как это происходит в связке одноконтурный котел-бойлер, не существует;
  • при начальном нагреве — существенная потеря воды. Чтобы приготовить теплую воду потребуется время 30-60 секунд. В течение этого времени из крана будет литься холодная вода.

Неисправности котла

Типичные проблемы с работой нагревательного оборудования:

  • неисправность встроенного насоса;
  • засорился теплообменник;
  • не срабатывает трехходовой клапан.

Если котел работает, радиаторы – холодные, специалисты рекомендуют, в первую очередь, оценить техническое состояние основного нагревательного элемента. Конкретнее, установить, работает ли встроенный в прибор циркуляционный насос. Данная деталь является неизменным атрибутом современного оборудования и призвана повысить эффективность его работы. Очень часто после долгого простоя летом насос может засориться или покрыться слоем известкового налета. Как результат – он несвоевременно отводить нагретый теплоноситель от теплообменника. Котел кипит, а батареи – холодные.

Самостоятельно производить ремонт столь сложного оборудования, как котел, строго запрещается. В данном случае либо вызывается на дом специалист из сервисного центра, либо мастер по ремонту, имеющий соответствующий сертификат или разрешение.

Специалисты не рекомендуют использовать в качестве теплоносителя обычную, водопроводную воду, так как она жесткая. Растворенные соли при повышении температуры теплоносителя оседают на теплообменник. В результате возникает следующая проблема: котел работает, а батареи – чуть теплые. Накипь снижает теплопроводность теплообменника, поэтому вода в контуре не нагревается, хотя нагревательный элемент постоянно работает с перерасходом энергоносителя. Устранить проблему можно, сменит теплоноситель и прочистив теплообменник. Как прочистить теплообменник правильно, поможет разобраться видео:

Двухконтурный котел греет воду, но не греет батареи. Здесь нужно обратить внимание на исправность трехходового электрического клапана. Он отвечает за переключение байпаса с режима обслуживания отопительного контура на ГВС и режим CO.

Прежде чем сделать регистр отопления своими руками, ознакомьтесь с технической базой.

Почему антифриз для батарей отопления можно использовать не всегда? Ответ тут.

Принцип работы

Управляющим устройством двухконтурного котла является электронная плата, которая принимает, анализирует показания датчиков и отправляет команды на циркуляционный насос, трехходовой и газовый клапаны, вентилятор.

В большинстве котлов реализован принцип “приоритет по ГВС”. Это значит что при открытии водоразбора по горячей воде трехходовой клапан поток горячего теплоносителя с первичного теплообменника направит на вторичный теплообменник нагрева горячей горячей санитарной воды. В некоторых современных моделях двухконтурных газовых котлов реализовано решение, когда отопление и горячее водоснабжение работают одновременно.

Принцип работы настенного двухконтурного котла следующий. При получении данных от датчика температуры возвратного теплоносителя (или комнатного термостата, недельного программатора) о падении температуры ниже установленного значения, электронная плата дает команду на включение циркуляционного насоса, затем открытие газового клапана, автоматический розжиг горелки и включение вентилятора. Теплоноситель нагревается в первичном теплообменнике и направляется в контуры системы отопления. При открывании смесителя электронная плата получает данные от датчика протока и переключает трехходовой клапан. Теплоноситель направляется на вторичный паяный пластинчатый теплообменник для приготовления горячей воды. После отключения смесителя и прекращении потребления горячей воды, трехходовой клапан перенаправляет теплоноситель на контур системы отопления. При работе прибора контролируются такие параметры как температура подачи и обратки, наличие тяги, температура горячей воды, наличие пламени, давление воды и газа, что обеспечивает надежную и безопасную работу двухконтурного газового котла.

Производителями внедряются различные инновационные технологии, позволяющие повысить комфорт и снизить потребление газа. К таковым можно отнести:

  • “быстрый старт” — поддержание температуры горячей воды во вторичном теплообменнике. Сокращает на на несколько секунд время ожидания потока горячей воды со смесителя, уменьшает расход воды (не нужно ждать пока стечет горячая вода). Некоторые производители (например, IMMERGAS) встраивают в котел маленький бачок для горячего водоснабжения в котором поддерживается температура горячей воды.
  • “бойлер косвенного нагрева” — в котел встроен полноценный бойлер для приготовления ГВС. Обычно объемом 40-60 литров. Такое решение позволяет потреблять большое количество горячей воды сразу на нескольких точках. При этом температура будет одинаковой и поток не будет падать.
  • “модулируемая горелка” — способность уменьшать мощность горелки (количество газовоздушной смеси) в зависимости от потребности в тепле. Чем шире диапазон модуляции горелки котла, тем большая экономия газа и меньшее тактование котла.

Принцип работы двухконтурного газового котла наглядно представлен на видео ниже:

Как правильно организовать отопление дома газовым котлом?

Соответствие мощности отопительного котла обогреваемой площади помещения является ключевым фактором качества обогрева. Этот фактор влияет также на продолжительность бесперебойной работы агрегата.

Узнайте все о Лучших парапетных котлах -gazovye-kotly/

Обычно для обогрева дома, построенного в соответствии со всеми строительными нормами, достаточно 100 Вт мощности на 1 м². Исходя из этого правила, получим следующую таблицу.

Площадь дома, м² Мощность котла, квТ
60-200 до 25
200-300 25-35
300-600 35-60
600-1200 60-100

При покупке газовых котлов лучше отдавать предпочтение современным моделям иностранного производства, так как качество их выше по сравнению с отечественными. Также более «продвинутые» агрегаты имеют дополнительные функции настройки, с помощью которых можно выбрать оптимальный режим работы газового котла.

Обратите внимание! При выборе газового котла следует учесть, что его оптимальная мощность должна составлять 70-75% от максимальной.

Ниже представлено видео, где рассказано как установить оптимальный режим настенного котла.

Техническое состояние котла

От технического состояния газового котла напрямую зависит его работоспособность. Чтобы он прослужил как можно дольше и работал в оптимальном режиме, необходим регулярный уход. Важно своевременно очищать внутренние элементы от сажи и накипи.

Частой проблемой газового котла, при котором снижается его производительность, является тактование. Это значит, что агрегат слишком часто включается из-за чрезмерного нагревания теплоносителя. Такое возникает обычно из-за слишком большой мощности устройства. Тактование приводит к перерасходу газа и быстрому износу оборудования. Решается данная проблема очень просто – следует установить уровень подачи газа на минимальный. Сделать это можно, руководствуясь приложенной инструкцией.

Качество газа

Качество газа — единственный фактор, на который мы повлиять не в силах. Повышенный объем влаги приводит к увеличению расхода газа.

Типы котлов

Многие модели двухконтурных котлов настенного типа позволяют отапливать помещения, чья общая площадь не превышает 200 кв. м. При этом их производительность ГВС обычно не превышает 14 л/мин. Если владелец потребляет воды больше указанного значения, то ему сможет помочь лишь напольный вариант.

Если с поставленной задачей смогут справиться и напольный, и настенный котлы, то выбор можно остановить на следующих вариантах:

Настенный котел с открытой камерой сгорания

Этим моделям крайне редко отдают предпочтение потребители. Те, кто их покупает, ориентируются не на принцип работы двухконтурного газового котла, а на их низкую стоимость. Как мы помним, котлы с открытой камерой сгорания не зависят от источника энергии. Поэтому этот вариант станет отличным выбором для потребителей, если в месте их проживания отключения электроэнергии — частое явление.

Напольный котел с открытой камерой сгорания

Помня о том, что для котла с открытой камерой сгорания необходимо отдельное помещение, лучше всего, если это будет напольный вариант. Обладая несложным принципом работы, двухконтурный котел этого типа оснащается чугунными теплообменниками, которые обладают повышенной прочностью и лучше противостоят коррозии. По этой причине они демонстрируют повышенную надёжность, что позволяет им служить дольше обычного.

Настенный котел с закрытой камерой сгорания

Именно подобное котельное оборудование и получило наибольшее распространение. Это связано с их небольшими размерами, а также красивым внешним видом, который имеет газовый котел. Принцип работы полностью аналогичен большинству моделей с двумя контурами. Подобные модели стали доступны отечественному потребителю не так давно. Таким образом, каждый из них создан с использованием самых современных технологий.

Читайте также:  Батареи отопления настенные электрические

Однако, этот фактор создает немало проблем. Сложной электронной начинке не под силу справиться со скачками напряжения. Также у них нет защиты и от перепадов давления газа. Вдобавок к этому на их работе сильно сказывается использование некачественной воды.

Напольный котел с закрытой камерой сгорания

Подобная модель обладает тем же плюсом, что и напольный котел с открытой камерой. Однако, следует помнить, что для них не нужно выделять отдельное помещение. При этом затраты по установке такой модели самые высокие из всех названных.

Подключение теплого пола к котлу отопления            

Наиболее лёгкие в монтаже и несложные в эксплуатации — электрокотлы. Поэтому мы расскажем, как подключить электрический котёл к коллектору тёплого пола.

Произведём подключение тэна с мощностью 3 кВт к тёплому полу, с обогреваемой площадью 30 м2, через трёхходовой клапан. Для этого, приобретём бойлер с рециркуляцией, который оснащён выходами для подсоединения шланга с холодной и горячей водой. Стандартный размер патрубков 2,6 см. Чтобы не отвлекать от работы, запосёмся всем необходимым инструментом заранее.

Прежде чем производить разводку котла, необходимо настелить «пирог» тёплого пола.

Затем установить распределительный узел, к которому подключить контуры водяного пола, один конец шланга к холодной, а другой к горячей подаче.

Теперь можно переходить непосредственно к обвязке котла, который был установлен на запланированном месте:

После подключения, обязательно нужно проверить пол на наличие протечек, путём тестового запуска. Тестирование проводится сутки, при наличии рабочего давления в системе.

Только затем, можно производить заливку бетонной стяжки и укладывать отделочный материал (плитку или ламели). Включать систему следует после полного подсыхания раствора.

Чтобы успешно функционировал тёплый водяной пол, можно устанавливать любую модель нагревателя. Ведь все параметры — мощность, производительность и т.д., высчитываются для разных видов одинаково. Важно правильно произвести подключение оборудования.

Конструкция двухконтурного прибора

Устройство двухконтурного газового котла (рис. 4) заключается в трех основных узлах, которые есть во всех видах прибора:

  • Газовая горелка;
  • Теплообменники;
  • Автоматика.

Также неизменной частью газового отопительного агрегата является корпус со слоем теплоизоляции.

Рис. 4 Конструкция двухконтурного газового котла

Газовая горелка – это конструкция с перфорацией вдоль всего корпуса, а внутри находятся форсунки. Форсунки подают и распределяют газ, для равномерного пламени. Горелка может быть нескольких видов:

  • Одноступенчатая – эта горелка устроена, так что ее нельзя регулировать, она работает в одном режиме;
  • Двухступенчатая – это устройство имеет 2 позиции регулировки мощности;
  • Модулированная – мощность такой горелки можно регулировать, за счет этого котлы экономнее расходуют топливо.

Теплообменник. В двухконтурных газовых приборах есть 2 теплообменника:

  • Первичный – в нем нагревается теплоноситель для отопительного контура. Изготавливается из стали или чугуна;
  • Вторичный – это теплообменник, в котором нагревается вода для контура горячего водоснабжения. На него обычно влияет температура несколько меньше чем на первичный, поэтому он может быть изготовленным из таких материалов как медь, нержавеющая сталь и т.д.

Рис. 5 Первичный теплообменник для двухконтурного газового прибора Автоматика – это узел, который управляет работой газового устройства. Он включает электронную схему и систему датчиков. Датчики подают показания работы двухконтурного котла в электронную схему, которая задает режим функционирования либо же отключает прибор.

Циркуляционный насос – это устройство нужно для системы отопления с принудительной циркуляцией. Это комплектующая деталь для энергозависимой системы. Такой насос обеспечивает нужный показатель давления.

Система отведения продуктов горения может быть с:

  • естественной тягой. В этом случае продукты горения выводятся в дымоходную трубу, которая должна возвышаться над крышей минимум на 1 метр;
  • принудительной тягой. Котлы с такой системой имеют в конструкции вентилятор для вывода продуктов горения в коаксиальный дымоход (труба в трубе). Такие котлы называют турбированными.

Расширительный бак. Когда теплоноситель нагревается до высокой температуры, то он расширяется, и его излишки временно попадают в расширительный бак. Объем бака может быть разным, это зависит от объема теплоносителя в системе и мощности котла.

Камера сгорания выглядит как емкость из металла с теплоизоляцией. Именно над ней находится первичный теплообменник, а на ее дне расположена горелка. Камера сгорания газового устройства может быть:

  • открытой;
  • закрытой.

Газовый двухконтурный прибор с открытой камерой – это устройство, которое может быть энергонезависимым, так как воздух для горения он берет прямо из помещения, в котором установлен. Рекомендуется устанавливать такие агрегаты в отдельно отведенных помещениях – котельных. Они должны быть устроены по всем правилам, а именно иметь хорошую вентиляцию и окно. Если двухконтурному котлу с открытой камерой горения не хватает воздуха, он будет выделять углекислый газ.

Читайте также:  Схемы отопления для частного дома: как сделать отопление своими руками

Газовый двухконтурный прибор с закрытой камерой – это устройство, которое воздух для горения берет с улицы через коаксиальный дымоход. Принцип коаксиальной системы отведения газов заключается в ее особенной конструкции – «труба в трубе» (рис. 6). То есть труба с меньшим диаметром находится в трубе большего диаметра. Через маленькую трубу выходят продукты горения, а через большую происходит забор воздуха в газовый котел. Преимуществом коаксиального дымохода является то, что его можно устанавливать как горизонтально, так и вертикально.

Рис. 6 Труба для коаксиального дымохода (труба в трубе)

Проблема с циркуляцией

Если у вас есть циркуляционный насос, но система работает нестабильно, то проблема может крыться в нем. Для проверки работоспособности приложите руку к батарее – если ощущаете легкую вибрацию, значит, насос работает нормально, если нет – выполните следующие действия.

  1. Проверьте и зачистите электроконтакты.
  2. Проверьте детали насоса на предмет износа и наличия известковых отложений (если используется обычная водопроводная вода).
  3. Наконец, можно выключить насос, открутить пробку и с предельной осторожностью провернуть вал. На некоторое время это должно помочь. Для удаления отложений можно использовать лимонную кислоту.

Дымоход – важная составляющая отопительной системы

О дымоходах нужно рассказать подробнее, так как от их правильной работы зависит не только эффективность оборудования, но и ваша безопасность. Системы вентиляции также оборудуются строго по нормативным документам. К ним предъявляют следующие требования:

  1. Запрещено соединять вентиляционные каналы и дымоходные, так как продукты горения газа будут поступать в помещение и могут нанести серьезный вред здоровью человека.

    Атмосферный и коаксиальный дымоходы

  2. В котельной обязательно предусматривается приточная вентиляция – не важно, если котел работает с коаксиальной трубой. Забор воздуха можно организовать через нижнюю часть наружной стены, в виде вмонтированной металлической решетки, либо входной двери. Размер приточного окна нужно сделать не меньше, чем 1/30 площади всей котельной. Например, котельная у вас 5 квадратов. Делим это значение на 30 и получаем 16 см² – можно, конечно, и больше. Также есть привязка размера к мощности котла – 88 мм² на каждый киловатт, если забор воздуха осуществляется прямиком с улицы, и 300 – если из соседних помещений.

    Дымоходы могут проходить через перекрытия строения или по его наружной стене

  3. Дымоходная труба должна быть установлена максимально близко к котлу.
  4. Диаметр трубы дымохода не допускается использовать меньший, чем выходной патрубок на котле – это серьезно уменьшает тягу.
  5. Нужно избегать поворотов дымохода на 90 градусов. Всего поворотов должно быть не более 3-х.
  6. Дымоходы могут изготавливаться из разных материалов — в приоритете керамические и из углеродистой стали.
  7. Высота и прочие параметры дымохода, влияющие на качество тяги, должны строго соответствовать всем нормам. На рисунке показаны соотношения высоты выступа над кровлей разных типов. Соблюдение этих правил нужны для того, чтобы труба не попала в область ветрового подпора.

    Высота дымохода относительно конька крыши

  8. Если крыша плоская, выходящий дымоход в пике, не считая зонта, должен быть выше нее на 50 см. Если установлен парапет по периметру, от отсчитываем высоту от него.
  9. Если труба проходит через скат, на высоту влияет ее удаленность от конька крыши. Если отступ составляет менее 1,5 м то дымоход делается выше конька на те же 50 см. Если от 1,5 до 3 м – делается с ним вровень. При больших значениях сохраняют уклон в 10 градусов – вспоминаем правила геометрии.

Классификация отопительного оборудования

Принципиальная схема двухконтурного газового котла одинакова для разных типов приборов, однако, при выборе оборудования для своего дома необходимо ознакомиться с классификацией приборов, чтобы не ошибиться в выборе и купить наиболее подходящий отопительный агрегат.

Классификация газового оборудования

Основные параметры, на которые следует обратить внимание при выборе модели котла, это конструкция прибора, тип камеры горения, тип монтирования, принцип работы. По последнему критерию выделяют такие виды оборудования:

  • с одним теплообменником, который используется и для отопления, и для нагревания воды;
  • для нагревания воды есть отдельный проточный теплообменник;
  • с проточным теплообменником и бойлером, где скапливается горячая вода.

Обогревательные оборудования могут быть напольными или настенными. Розжиг в газовых двухконтурных котлах может быть пьезо или электрическим. Более экономный и выгодный, конечно, электрический, но в условиях перепада подачи электрической энергии лучше отдать предпочтение приборам с пьезорозжигом. Последние приводятся в работу вручную при помощи нажатия кнопки, однако, они очень зависимы от напора воды, а также расходуют много газа на поддержание горелки в рабочем состоянии.