Газовий двоконтурний котел конструкція, принцип роботи та рекомендації щодо підбору
Серед різноманітних варіантів опалення на одній із лідируючих позицій незмінно перебуває природний газ. До того ж, сучасний асортимент газового опалювального обладнання з систематичною періодичністю поповнюється новими модифікаціями різних котлів та обігрівачів. Серед них гідне місце посідають двоконтурні казани.
З їх основних переваг виділяють компактну будову, високу продуктивність та універсальність використання. Крім безпосереднього обігріву приміщення, вони також виконують функцію нагрівання води за рахунок наявності проточного водяного нагрівача. Це і є їхньою головною відмінністю від одноконтурних котлів.
Конструкція двоконтурного газового казана
Будова двоконтурного котла включає теплоізольований корпус з розташованим усередині теплообмінником, пальником, одним/двома циркуляційними насосами, системою автоматики і розширювальним мембранним баком. З метою забезпечення безперебійної та безпечної роботи котлів їх моделі оснащуються спеціальними датчиками, регуляторами температури та пристроями керування.
Пальники бувають 3-х видів:
- пальник атмосферного типу;
- пальник із примусовим надувом;
- пальник модульований.
У першому випадку кисень потрапляє в камеру топки природним шляхом, у другому - за допомогою електричного вентилятора. Останній кращий, т.к. такий механізм дозволяє автоматично регулювати потужність котла, орієнтуючись на його безпосередню потребу у теплі. Це забезпечує вищий ККД і знижує витрати газу, скорочуючи таким чином загальні витрати на опалення. Те саме стосується модульованих пальників. За рівнем своїмефективності вони займають перше місце. З їх допомогою можна плавно регулювати інтенсивність та ступінь нагрівання теплоносія.
Тепер теплообмінник. Його основним критерієм є матеріал. Чавунні теплообмінники довговічні та відрізняються гарною теплопровідністю, проте чутливі до механічних впливів і мають велику вагу. Такі моделі представлені лише котлами типу для підлоги.
Найчастіше можна зустріти залізні апарати. Вони міцні та стійкі до температурних перепадів, але схильні до розвитку корозії. Щоб поліпшити експлуатаційні якості, деякі виробники використовують теплообмінники з комбінованої сталі і покривають їх із внутрішньої сторони міддю, а із зовнішнім шаром термостійкого складу.
Слід додати, що теплообмінники бувають 2-х видів:
- пластинчастий теплообмінник зі здвоєним контуром
- бітермічний теплообмінник.
У пластинчастому апараті один контур виконує функцію опалення. Він виготовляється з мідних труб і з метою запобігання корозії покривається спеціальним складом. Другий контур відповідає за організацію гарячого водопостачання.
Біметричний теплообмінник має вигляд коаксіальної труби, на якій припаяні спеціальні мідні ребра. Він забезпечує нагрівання води у самій камері згоряння. При цьому внутрішня труба призначена для гарячої води, а зовнішня постачає для теплоносія необхідне середовище. Такі теплообмінники замінюють низку додаткових гідравлічних вузлів, що знижує вартість самих котлів і підвищує надійність їх роботи.
Важливою конструктивною складовою 2-х контурних казанів є розширювальний мембранний бак. Ця ємність необхідна для відведення до неї надлишок теплоносія в процесі його нагрівання.
Більшістьмоделей оснащуються циркуляційними насосами. Це робиться з метою збільшення потужності котла та досягнення максимально можливих показників ККД. Насоси передбачають роботу від електрики, тому для нормального функціонування таких котлів потрібне стабільне енергопостачання.
Вбудована система автоматики дозволяє контролювати та регулювати функціонування опалювального обладнання. Вона містить в собі:
- температурні датчики (вони дають змогу підтримувати температуру на необхідному рівні);
- автоматична система увімкнення/вимкнення котла (передбачена на випадок перебою в електромережі);
- датчики тиску (вони здійснюють автоматичне відключення котла у разі порушення подачі газу);
- система антизамерзання (є в наявності у котлів, що передбачають періодичне використання та не функціонують у холодну пору року);
- автоматика насосної системи (передбачає періодичне включення насоса у випадках тривалого простою);
- система самодіагностики (вона дозволяє своєчасно виявити неполадки) тощо.
Залежно від моделі та виробника двоконтурні котли можуть доповнюватись різними модифікаціями та засобами автоматичного керування.
Принцип роботи двоконтурного газового казана
Розглянуті котли передбачають роботу в 2-х режимах: опалення та ГВП. Під час опалення відбувається нагрівання води усередині теплообмінника. Залежно від необхідної температури нагрівання може змінюватись 35-80 ºС.
Режим опалення активізується термостатом, що реагує на зміни температури середовища. У разі зниження він сигналізує про запуск насоса для розрідження у зворотному трубопроводі. ТакимТаким чином, нагріта вода прямує в опалювальну систему. При цьому, якщо тиск перевищує 0.45 bar, відбувається замикання контактів, що провокує автоматичне розпалювання пальника, управління яким здійснюється за допомогою мікропроцесора. У деяких казанах розпалювання має тип п'єзо і запалюється вручну.
Після розпалювання котел починає працювати, поступово підвищуючи потужність. Після досягнення максимального показника функціонування продовжується як модуляції. У ситуаціях, якщо на початковому етапі роботи потужність досягає високих показників, автоматична система управління відключає пальник і включає його знову після закінчення 3-х хвилин.
Над камерою згоряння, в нижній частині якої знаходиться пальник, розташовується теплообмінник. У разі, коли окрім опалення необхідне ГВП, одночасно з пальником включається насос, який забезпечує примусову циркуляцію води трубопроводом. Після досягнення необхідних параметрів подача газу скорочується, і котел переходить у режим очікування. При наступному зниженні температури термодатчик активізує подачу палива та розпалювання відновлюється.
У літню пору такі котли перемикаються на одноконтурний режим – тільки ГВП. В цьому випадку з метою запобігання попаданню води в опалювальний контур, він перекривається 3-х ходовим клапаном, і вода починає подаватися з первинного теплообмінника у вторинний. У процесі проходження вода нагрівається та потрапляє до системи ГВП.
Спочатку автоматично здійснюється розпалювання, після чого відбувається подача газу. Потужність котла поступово досягає заданого максимального показника і перебуває на досягнутому рівні, поки вода не нагріється до певної температури. Потім котел переходить працювати в режимі плавного регулювання. Оскільки під час роботи в літнєчас опалювальний контур відключений, то тепло, що утворюється, віддається недіючого теплоносія, а після – в систему гарячого водопостачання.
Підключення газового двоконтурного казана
Двоконтурні газові котли бувають настінні та підлогові. З місцем їх розташування визначаються виходячи з вимог безпеки та наявності у приміщенні можливості підключення обладнання до електромережі та водопроводу. Монтаж котла виготовляють на відстані не менше ніж 20 см від газових приладів. Також не можна розташовувати його поблизу вікон.
Оскільки моделей безліч, і всі вони відрізняються за своєю конструкцією та допоміжними елементами, то до кожного виробу завжди додається детальна інструкція із зазначенням послідовності установки. Єдиним узагальнюючим аспектом є обов'язкове встановлення кранів на опалювальному трубопроводі (прямому/зворотному), магістралі води та зливі опалення.
При використанні металевих труб до схеми підключення додається фільтр для води. Через домішки, що містяться у водному середовищі, котел може вийти з ладу. Фільтр дозволить уникнути цієї неприємності. Застосування пластикових труб передбачає встановлення фільтра перед водоміром.
Підключення опалювальної магістралі здійснюється через відповідні входи/виходи котла. На зворотній трубі опалення з метою запобігання попаданню сторонніх частинок також встановлюється фільтр.
Схема приєднання обладнання до газової магістралі включає монтаж термозапірного клапана, лічильника та вентиля. Усі роботи з підключення повинні проводитись фахівцями за наявності у них дозволу на ведення такої діяльності.
Оскільки двоконтурні котли мають камеру згоряння, то відведення залишкових продуктів здійснюється через коаксіальну трубу,яка монтується на вихідний патрубок та проводиться на вулицю. Послідовність організації такого димаря, як правило, вказується в інструкції до котла. Розрізняють турбінну та димохідну витяжку.
Щодо електрики, то рекомендується підключати котел до розетки з використанням стабілізатора напруги. Як уже зазначалося раніше, вода, яка виконує функцію теплоносія, має бути очищена. Крім цього, дуже жорстка вода може вивести з ладу гідравліку. Щоб до контуру ГВП вода подавалась під тиском, необхідно використовувати допоміжне обладнання, наприклад гідроакумулятор.
Оскільки такі котли є дуже складним технічним обладнанням, то на нього виробниками надається гарантія. Тому важливо, щоб установкою займалися спеціалісти. Неправильний монтаж не тільки може призвести до поломки агрегату, а й створити аварійну ситуацію.
Як вибрати газовий двоконтурний котел
Двоконтурні котли бувають настінні та підлогові. Перші відрізняються компактністю, продуктивністю та вищою вартістю. Другі простіше в експлуатації, громіздкі, але доступніші в ціновому відношенні.
На сьогоднішній день технологічнішими є повністю автоматизовані настінні газові котли. Вони керуються за допомогою дистанційного пульта та дозволяють регулювати параметри теплообмінників виходячи з безпосередніх потреб. Такі котли дають змогу обігріти приміщення 100-400 м². Єдиний нюанс – найвища вартість.
Стандартні рекомендації щодо вибору котла передбачають перевагу моделей із запасом потужності, щоб обладнання не працювало на межі своїх можливостей. При цьому визначаючись з виробом необхідно враховувати цілийряд параметрів таких як:
- площа приміщення та висота стель;
- наявність вікон;
- ступінь утеплення приміщення та ін.
Стандартний розрахунок потужності котла – 1 кВт на 10м² при висоті стель не менше 3-х м. Якщо приміщення погано утеплено, котел вибирається з великим запасом потужності.
Як показує практика, котли підлоги служать довше, ніж настінні і набагато простіше в експлуатації. У більшості моделей усі параметри виконуються вручну. Такі агрегати більш дешеві та енергонезалежні. Їх потужності вистачає на обігрів приміщення 80-300м2. Однак до подібних моделей необхідно додатково купувати насос, розширювальний бак та аварійне складання. Монтаж такого казана виходить дорожче, ніж настінного. Таким чином, в результаті виходить, що загальна вартість підлогового котла разом з установкою навряд чи буде меншою за настінний, чий монтаж набагато простіше.
Двоконтурні підлогові котли в силу своєї енергонезалежності оптимально підходять для жителів області, де періодично відбуваються перебої з електроенергією, і тим, у кого вже є повна система опалення і потрібна тільки заміна старого опалювального приладу. У цьому випадку придбання такого казана вигідне.
Умови безпечної експлуатації двоконтурного газового котла
Запорукою довгої та надійної служби котла є грамотний монтаж. Сучасні моделі опалювального обладнання обладнані спеціальною системою автоматики, яка дозволить підтримувати задані параметри, а також передбачає аварійне відключення.
Стандартні правила безпечної експлуатації включають такі пункти:
- забороняється користуватися котлом особам, які не ознайомлені з правилами експлуатації;
- не можнасамостійно усувати проблеми, що виникли в газовому устаткуванні;
- не можна допускати роботу агрегату на невідповідному встановленим вимогам газі без переналаштування/заміни сопел;
- забороняється самостійно змінювати конструкцію котла та його елементів;
- не можна залишати агрегат у робочому стані на тривалий час без уваги;
- забороняється розміщення поблизу котла легкозаймистих агресивних речовин;
- на газопроводі та водопроводі повинні бути встановлені відповідні фільтри;
- вентиляційні та проточні решітки повинні завжди бути відкриті;
- об'єм води в котлі повинен відповідати встановленому літражу та ін.
За дотримання основних правил жодних проблем виникнути не повинно. Варто зауважити, що дане опалювальне обладнання, крім своєї ефективності, відрізняється і високим ступенем надійності роботи. Так що при грамотній експлуатації та своєчасній діагностиці потенційних неполадок такий котел прослужить від 10 і більше років.