Основные положения принципа работы двухконтурного 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.

Что такое обвязка и из чего ее делают

В системе отопления две основные части — котел и радиаторы отопления или теплый пол. То что их связывает и обеспечивает безопасность — это и есть обвязка. В зависимости от типа установленного котла используются разные элементы, потому обычно рассматривают отдельно обвязку твердотопливных агрегатов без автоматики и автоматизированных (чаще — газовых) котлов. У них разные алгоритмы работы, основные — возможность нагрева ТТ котла в фазе активного горения до высоких температур и наличие/отсутствие автоматики. Это накладывает ряд ограничений и дополнительных требований, которые приходится выполнять при обвязке котла, работающего на твердом топливе.

Пример обвязки котла — сначала идет медь, потом — полимерные трубы

Для обеспечения безопасной работы отопления обвязка котла должна содержать ряд устройств. Обязательно должны быть:

  • Манометр. Для контроля давления в системе.
  • Автоматический воздухоотводчик. Для спуска воздуха, попавшего в систему — чтобы не образовывались пробки и не стопорилось движение теплоносителя.
  • Аварийный клапан. Для сброса чрезмерного давления (подключается к системе канализации так как стравливается некоторое количество теплоносителя).
  • Расширительный бак. Необходим для компенсации теплового расширения. В системах открытого типа бак ставится в верхней точке системы и представляет собой обычную емкость. В закрытых системах отопления (обязательно с циркуляционным насосом) ставится мембранный бачок. Место установки — в обратном трубопроводе, перед входом в котел. Он может быть внутри настенного газового котла или устанавливается отдельно. При использовании котла для подготовки воды для ГВС также необходим расширительный бак в этом контуре.
  • Циркуляционный насос. Обязателен к установке в системах с принудительной циркуляцией. Для повышения эффективности отопления может стоять и в системах с естественной циркуляцией (гравитационных). Ставится на подачу или обратку перед котлом до первого ответвления.

Примерная схема обвязки напольного котла

Часть этих устройств уже установлена под кожухом газового настенного котла. Обвязка такого агрегата очень проста. Для того чтобы не усложнять систему большим количеством отводов манометр, воздухоотводчик и аварийный клапан собирают в одну группу. Есть специальный корпус с тремя отводами. На него накручиваются соответствующие устройства.

Так выглядит группа безопасности

Устанавливают группу безопасности на подающем трубопроводе сразу на выходе котла. Ставят так, чтобы легко было контролировать давление и можно было вручную стравить давление в случае необходимости.

Какими трубами делать

Настенный газовый котел можно подключать полипропиленовыми трубами сразу от входа котл

При подключении твердотопливного котла хотя-бы метр трубы на подаче непроходимо делать металлической трубой и лучше всего — медной. Дальше можно ставить переход на металлопластик или полипропилен. Но и это — не гарантия того, что полипропилен не разрушится. Лучше всего сделать дополнительную защиту от перегрева (закипания) ТТ котла.

Какие из полимерных труб лучше? Полипропиленовые или металлопластиковые? Однозначного ответа нет. Обвязка полипропиленом хороша надежностью соединений — правильно сваренные трубы представляют собой монолит. (Как соединять полипропиленовые трубы читайте тут). Но максимально допустимая температура теплоносителя в системе — не выше 80-90 °C (в зависимости от типа трубы). И то, длительное воздействие высоких температур приводит к быстрому разрушению полипропилена — он становится хрупким.

Потому обвязка котла полипропиленом делается только в низкотемпературных системах на основе автоматизированных котлов.

При наличии защиты от перегрева обвязку котла можно сделать полиропиленовыми трубами

Металлопластик имеет более высокую температуру эксплуатации — до 95 °C, чего достаточно для большинства систем. Можно ими делать и обвязку твердотопливного котла, но только в случае наличия одной из систем защиты от перегрева теплоносителя (рассказано чуть ниже). Но металлопластиковые трубы имеют два существенных недостатка: сужение в месте соединения (конструкция фитингов) и необходимость регулярной проверки соединений, так как они со временем текут. Так что обвязку котла металлопластиком делают при условии использования в качестве теплоносителя воды. Незамерзающие жидкости более текучие, потому в таких системах обжимные фитинги лучше не использовать — они все равно будут течь. Даже если заменить прокладки на химически стойкие.

Читайте также:  Печка буржуйка своими руками самодельные печки для гаража и дачи

От каких факторов зависит работа газового котла?

На производительность газового котла влияют разные факторы. Если вы еще не купили данное устройство, а только планируете его приобрести, учтите, что главным условием для его установки является наличие централизованного газоснабжения. Некоторые считают, что смогут обойтись баллонным газом, но это существенно увеличит расходы. В этом случае лучше установить электроотопление.

Оптимальная работа  зависит от следующих критериев:

  1. Конструкции котла – они могут быть одноконтурные, двухконтурные, навесные, напольные и т.д.
  2. КПД – номинального и реального.
  3. Правильной организации отопления в доме: мощность котла должна соответствовать площади обогреваемых помещений.
  4. Техническое состояние оборудования.
  5. Качества газа.

Теперь подробнее рассмотрим, как можно оптимизировать каждый из критериев, чтобы добиться максимальной производительности устройства.

Конструкция котла

Котлы бывают одноконтурные и двухконтурные. К первому придется докупать бойлер косвенного нагрева, чтобы он смог нагревать воду. Двухконтурный вариант предпочтительнее, так как он укомплектован всем необходимым для производства горячей воды и отопления дома. Для удобства использования приоритетным режимом в таком котле является подача горячего водоснабжения. Это значит, что при включении подачи воды, отопление прекращается.

Существуют настенные и напольные газовые котлы. Первые обладают меньшей мощностью и смогут обогреть только помещение площадью до 300 м². Если ваш дом больше, необходимо будет приобрести еще один навесной или напольный котел.

Номинальный и реальный КПД

В инструкции к любому газовому котлу указывается номинальный КПД, обычно он составляет 92-95%, у конденсационных моделей – около 108%. Однако реальный показатель обычно на 9-10% ниже. Еще больше снижает его наличие различных видов теплопотерь:

  1. Физический недожег – этот показатель зависит от объема лишнего воздуха, находящегося в агрегате в процессе сжигания газа. Также на него влияет температура уходящих газов: чем она выше, тем ниже КПД котла.
  1. Химический недожег – этот показатель колеблется в зависимости от объема окиси угарного газа, которая появляется от сгорания углерода.
  2. Теплопотери, которые уходят через стенки котла.

Повысить реальное КПД устройства можно следующими способами:

  1. Снижением показателя физического недожега с помощью регулярной чистки сажи на трубопроводе и уборки накипи с водяного контура.
  2. Уменьшением количества лишнего воздуха путем установки ограничителя тяги на дымоходную трубу.
  3. Регулировкой положения заслонки поддувала таким образом, чтобы достигалась максимальная температура теплоносителя.
  4. Регулярной очисткой копоти на камере сгорания, из-за которой увеличивается расход газа.

Увеличить КПД газового котла позволит замена дымохода на более инновационный. Большая часть традиционных отводных труб слишком зависят от погодных условий. На замену им пришел коаксиальный дымоход, который отличается стойкостью к температурным перепадам и способен повысить КПД, а также сэкономить топливо.

Обратите внимание! Некоторые владельцы газовых котлов допускаю ошибку – выливают теплоноситель и заливают водопроводную воду. Делать этого не стоит, так как новая сантехническая вода, нагреваясь, оставляет накипь на стенах трубопровода.

Принцип работы газового котла отопления: схема нагрева

Основная функция отопительного оборудования заключается в подогреве теплоносителя путем прямой передачи тепловой энергии, которая образуется в ходе горения газообразного вещества. Для наглядности ниже рассматривается процесс работы одноконтурного устройства, неспособного обеспечивать нагрев воды для потребительских нужд.

Газ, подающийся под определенным давлением из магистральной сети, попадает в специальную камеру, где и происходит его возгорание. Важно, чтобы данный процесс был полностью безопасным. Мощность горения контролируется при помощи различных датчиков и системы автоматики.

При появлении пламени происходит выделение значительного объема тепла. Оно передается отопительной системе непосредственно через теплообменник, внутри которого циркулирует рабочая жидкость. Нагрев осуществляется снаружи. На теплообменник воздействует струя горящего газа. В качестве материала для этого элемента используется чугун, сталь или медь.

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.

Читайте также:  Как сделать самодельный электрокотел для отопления?

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.

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.

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:

  • СНиП канализация наружные сети и сооружения – требования к проекту и монтажу системы
  • Монтаж газовых котельных под ключ
  • Выбор металлочерепицы
  • Утепление колодца на зиму
  • Как правильно соорудить камин из гипсокартона своими руками
  • Как провести обустройство скважины на воду
Читайте также:  В каких помещениях можно установить газовый котел

Не забудьте оценить статью:

Поделиться: [addtoany]

Методы увеличения тепловой инерции системы

В случае если зимы в вашем регионе холодные и вы обеспокоены тем, что при применении ГВС батареи будут остывать, мы дадим вам пара советов, как этого избежать. Само собой, прежде всего нужно позаботиться о хорошей теплоизоляции стен и окон, кровли и пола, но обращение не об этом.

Единственный метод приостановить остывание теплоносителя – это увеличение его теплоемкости. Этого возможно добиться повышением объема теплоносителя за счет применения труб большего диаметра.

Помимо этого, возможно применять массивные чугунные батареи с напольной установкой. Такие отопительные устройства остывают весьма долго, поскольку их масса может быть около 100 кг.

Наконец, как уже было сказано, возможно встроить в систему тепловой аккумулятор – бак на пара сотен литров (до 2000), включенный между системой отопления и котлом. Но это нивелирует все преимущества схемы: она станет дороже и будет занимать лишнее место.

Обратите внимание! При рациональном применении тёплой воды неприятность остывания батарей не весьма актуальна, поскольку чтобы дом очень сильно остыл, нужно принимать душ пара часов.

Проблемы с отопительным контуром

Насос должен быть подобран согласно требованиям отопительного контура.

Не всегда сбои в режиме работы контура отопления связаны с неисправностью основного нагревательного элемента. Если котел работает, но не греет батареи, причину нужно искать в самой разводке.

Перечень основных неисправностей контура отопления:

  • засорился фильтр на обратке или игольчатый кран (кран Маевского);
  • недостаточная мощность циркуляционного насоса;
  • не соблюдены правила монтажа контура отопления с естественной циркуляцией.

Любая из вышеперечисленных проблем должна решаться до начала отопительного сезона. В противном случае помещение на несколько дней может остаться без тепла, так как ремонт предусматривает полный слив теплоносителя.

Итак, почему котел не греет батареи, если на протяжении предыдущих лет все работало нормально? Причина – грязевая пробка, которая образовала на фильтре контура отопления и собой полностью перекрывает ток теплоносителя. Решается она просто – вода с труб сливается или при помощи байпасов ее циркуляция перекрывается, фильтр прочищается. Чтобы предотвратить повторения подобной ситуации, необходимо произвести полную замену теплоносителя с параллельной .

В гравитационной системе наклон труб имеет ключевое значение.

Вторая причина, почему котел работает, а батареи – холодные – это недостаточная мощность циркуляционного насоса. Производительности прибора не хватает для того, чтобы своевременно и эффективно перекачивать весь объем теплоносителя. Либо же в доме система отопления имеет ответвления, которые находятся на существенном расстоянии от насоса. Как результат – циркуляционный насос перегревается, нагревательное оборудование работает с перерасходом энергоносителя, а радиаторы остаются холодными. Решение – заметь перекачивающее теплоноситель устройство на более мощное.

Если в доме двухтрубный контур обогрева с естественной циркуляцией воды, и во время отопительного сезона часто замечают, что котел включен, а батареи – холодные, то причина кроется в несоблюдении уклона магистрали. Согласно нормативной документации, только уклон труб равный 10 мм на каждый погонный метр в системе отопления с естественной циркуляцией обеспечит нормальное перемещение теплоносителя. Как результат – равномерный прогрев батарей во всем доме. Если уклона нет, происходит застой теплоносителя, что отрицательно сказывает на температуре радиаторов. Решить проблему можно, полностью переделав разводку.

Запуск системы

Теперь о том, как включить газовое отопление в частном доме. Процедура проводится в несколько этапов:

  • проверить герметичность системы (опрессовка);
  • проверить заземление;
  • оценить верность установки;
  • запустить котел в работу в тестовом режиме;
  • отрегулировать горелку, прогнать ее в разных режимах горения;
  • снять первичные показатели работы системы и составить акт.

Все работы требуют участия специалистов, самостоятельно процедуру хозяин проводить не имеет права. При запуске присутствует работник службы газа и специалист из компании, которая устанавливает оборудование – он и проводит все этапы запуска.

Факторы работы газового котла

Основными параметрами, влияющими на функционирование настенного нагревателя, можно назвать:

  • КПД (коэффициент полезного действия).
  • Конструкция настенного котла.
  • Техническое состояние оборудования.
  • Качество газа.
  • Соответствие мощности нагревателя по отношению к площади дома.

Учет всех пяти показателей поможет вам понять, какие настройки могут быть оптимальны для конкретной модели, установленной в вашем доме.

Факторы работы газового котла

Оптимальный режим работы настенного газового котла

1024 768 Оптимальный режим работы настенного газового котла