Газовый котел для отопления и горячей воды

Опубликовано: 22.04.2020

Время на чтение: 4 мин

2169

Двухконтурные газовые котлы для отопления и горячей воды — источники теплоснабжения, которые устанавливаются в индивидуальном жилом фонде: коттеджах или частных домах.

Как правило, такие агрегаты способны работать на двух видах топлива: магистральном и сжиженном газе и могут быть как настенного, так и напольного размещения. Среди источников отопления такие конструкции имеют наибольшую популярность.

Это объясняется тем, что газ в России по-прежнему остается самым дешевым энергоносителем в схемах бытового теплоснабжения, а устройство таких котлов способно обеспечить 100 % автоматический режим.

Виды и особенности двухконтурных газовых агрегатов

Двухконтурные напольные газовые котлы выпускаются с комплектацией мини-котельной. Пользователю, который приобрел такой агрегат, не потребуется дополнительно покупать: насос, вентилятор, расширительный бак, воздушник, а также первичные датчики системы автоматики.

Все это поставляется в комплекте заводом-изготовителем и эффективно настроено для работы котла. В некоторых случаях с агрегатом поставляется даже коаксиальный дымоход.

Российский рынок котельного оборудования перенасыщен различными модификациями агрегатов, чтобы ориентироваться в них, они группируются по следующим параметрам:

Тип конструкции: конвекционные и конденсационные, последний способ характеризуется самым высоким КПД, но при этом устройство стоит значительно дороже и имеет более сложный процесс обслуживания.
Выходная тепловая мощность (кВт), указывается отдельно по нагрузкам для ГВС и отопления.
Вариант установки: напольный или настенный.
Тип топки: открытая с естественным дымоотводом и закрытая, с принудительным движением газовой смеси в топочной камере, обеспеченного вентилятором и коаксиальным дымоходом.
Тип розжига горелки: пьезорозжиг или электроподжиг.

В противоположность одноконтурным агрегатам отопления, двухконтурные отличаются по принципу распределения горячей воды из газового котла.

Подбирать это оборудование необходимо с учетом характеристик теплообменного аппарата, способного обеспечить нагрузку по ГВС и гарантировать несколько режимов работы котла «зима-лето».

Конструкция двухконтурного газового котла

Двухконтурный газовый котел для отопления имеет особую конструкцию топочной камеры, в которой расположены два контура нагрева — отопление и ГВС.

Для того чтобы обеспечить их работу, агрегат выполняют из таких элементов:

Горелочное устройство — головной элемент котла, который обеспечивает создание газовоздушной смеси, в соотношениях, обеспечивающих полное сгорание топлива.
Топка или камера сгорания, служит для передачи высвободившейся тепловой энергии от сжигания газа теплоносителю в контурах отопления и ГВС.
Электрический насос выполняет циркуляцию воды по контуру отопления.
Дутьевой вентилятор для топок закрытого типа подает воздух в устье факела, для полного сжигания топлива. Кроме того он создает необходимый напор дымовых газов для выброса его через коаксиальную систему дымоотвода в окружающее пространство.
Группа безопасности укомплектована предохранительным клапаном, воздушником и первичными датчиками системы автоматического регулирования и безопасности.
Трехходовой клапан переключает движение теплоносителя по контурам отопления и ГВС.
Базовый отопительный теплообменный аппарат.
Теплообменник ГВС для нагрева холодной воды.
Патрубки подачи и вывода теплоносителя в отопительный контур.
Грязевик и фильтр очистки воды.
Расширительный бак, накопитель.

В определенных модификациях двухконтурных газовых котлов устанавливаются спаренные теплообменный аппарат, в котором теплоноситель между контурами нагрева переключается внутри корпуса. При этом принцип работы такого агрегата не меняется.

Принцип работы

Тепловой режим для газового котла устанавливается с использованием современной погодозависимой автоматики, которая настраивается по температуре наружного воздуха, в связи, с чем принцип его работы максимально упрощается. Процесс пуска и функционирования агрегата находится под контролем микропроцессора.

В это время когда вода в отопительном контуре достигает заданной температуры, горелочное устройство переключается на режим модуляции или, иначе говоря, ожидания. Тепловой цикл возобновляется, когда температура воды в контуре опускается ниже установленных пользователем режимов.

Вмонтированный в конструкцию вентилятор в закрытых моделях подает первичный воздух в топку для обеспечения полноты сжигания газа и создает аэродинамический режим движения топочных газов, достаточный для полного удаления отработанных дымовых газов в атмосферу.

Когда в отопительном контуре имеется слабый напор горячей воды, устанавливается центробежный насос, который направляет теплоноситель к конечной нагревательной точке в доме и возвращает его обратно в котел.

Электромеханический трехходовой клапан переключает теплоноситель между контурами ГВС и отопления. Когда пользователь включает кран горячей воды на смесителе, трехходовой кран направляет теплоноситель по малому контуру, в результате горячая вода нагревается в режиме скоростного нагрева.

Система отопления в этот период не работает. После отключения крана на смесителе, трехходовой клапан переключает теплоноситель на отопление.

Достоинства и недостатки двухконтурных приборов

Сегодня двухконтурные газовые котлы относятся к самому энергоэффективному тепловому оборудованию. Тем не менее, они имеют как свои преимущества, так и недостатки.

Достоинства двухконтурного котла:

Низкие удельные расходы газа для выработки единицы тепловой энергии, современные агрегаты имеют КПД 90-92 %.
Компактность и небольшой вес, в связи, с чем большинство двухконтурных агрегатов выпускаются в настенном исполнении, что позволяет разместить их даже на малогабаритных кухнях.
Универсальная система теплоснабжения. Не требуется приобретать дополнительно вспомогательное оснащение и подстраивать его к параметрам котла.
В теплое время года такой аппарат отлично работает на нагрев горячей воды, что позволяет рационально использовать тепловой источник в течение года.

Недостатки двухконтурного котла:

При большом водоразборе невозможно на газовом котле качественно обеспечить одновременную работу двух контуров: отопления и ГВС.
Ограниченность моделей по тепловой мощности.
Компактность топочной камеры не всегда способна обеспечить требуемый режим работы котла по ГВС, особенно при удаленном размещении водоразборных точек.
Восприимчивость к качеству исходной воды, что становится причиной преждевременного выхода из строя. Пластинчатый теплообменный аппарат ГВС очень плохо работает на жесткой воде.
Многие пользователи относят к недостаткам двухконтурного котла его повышенную стоимость. Но специалисты утверждают обратное, по сравнению с вариантами, когда необходимо дополнительно приобретать бойлер косвенного нагрева или устанавливать газовую колонку.

Характеристики теплообменников

В современных двухконтурных котлах в основном применяются два типа бойлеров — битермический и проточный. Первый больше используется при небольшом водопотреблении ГВС. Проточные подогреватели имеют развитую поверхность нагрева, что обеспечивает высокую скорость подогрева воды и большие ее объемы.

Модели с битермическим теплообменником

Нагрев теплоносителя в газовом котле, оборудованного битермическим теплообменным аппаратом, происходит благодаря циркуляции теплоносителя по медным каналам, сечения, которых выполнены со сложной конфигурацией внутри корпуса.

По внешним каналам циркулирует греющий теплоноситель, внутри трубкок — нагреваемая вода для ГВС. Теплообменник получает тепло от работающего газового горелочного устройства.

Принцип действия битермического теплообменного аппарата:

В режиме отопления при низкой температуре теплоносителя в контуре электромеханический газорасходный клапан подает газ на форсунку, который поджигается пьезозапальником.
Топливо сгорает, а выделенное тепло передается через стенки теплообменника теплоносителю.
При достижении установленной температуры воды, подача газа на двухконтурный газовый котел прекращается и включается автоматически при снижении.
Когда пользователь открывает кран горячей воды на смесителе, водопроводная вода начнет поступать в контур ГВС нагрева битермического подогревателя. Теплоноситель поступает в малый контур циркуляции ГВС и со скоростью нагревает холодную воду.
После того, как кран ГВС будет перекрыт, клапан перенаправляет теплоноситель в отопительный контур.

Модели с проточным нагревателем

Принцип функционирования котлоагрегатов, работающих на газовом топливе, в конструкции которых установлен отдельный проточный теплообменный аппарат для ГВС, состоит в том, что теплоноситель для отопления и горячей воды нагреваются в отдельных корпусах.

В проточном теплообменнике ГВС водопроводная вода нагревается теплоносителем для отопления, который переключается трехходовым клапаном.

В этот момент вода в отопительном контуре внутридомовой системы отопления продолжает циркулировать через отдельный теплообменник, естественно, при этом не получая тепло. Для того чтобы система надежно работала в нее интегрируются циркуляционный электронасос и два отдельных расширительных бака на каждый контур.

Данная схема более эффективная по удельным показателям топлива, способна обеспечить большую нагрузку по ГВС, и не так чувствительна к качеству исходной воды. Кроме того поверхности нагрева теплообменников рассчитаны таким образом, чтобы обеспечить максимальный теплосъем с топочной камеры.

Например, в контуре горячего водоснабжения потоки теплоносителя и холодной воды направлены по принципу противотока, что позволяет максимально снять температуру в греющем контуре и снижает процессы накипеобразования на внутренних поверхностях нагрева теплообменника.