Работа двухконтурного газового котла

Что такое битермический теплообменник? Какой котел лучше — с битермическим теплообменником или двумя раздельными? На этот вопрос мы постараемся ответить в нашей статье.

Битермический теплообменник – это вид теплообменника котла. Битермический теплообменник необходим для обеспечения нагрева теплоносителя отопления и проточной воды горячего водоснабжения, непосредственно в камере сгорания котла. Конструктивно битермический теплообменник можно охарактеризовать термином «труба в трубе» — в разрезе мы видим трубу разделенную на несколько секторов. Также эту модель называют «сдвоенным теплообменником». В одной части циркулирует теплоноситель отопления, в другой – вода для ГВС. К трубке крепятся специальные медные пластины — ребра теплообменника.

Схема показывает наглядно битермический теплообменник в разрезе. Внутренняя труба предназначена для горячей воды, а наружная для теплоносителя системы отопления. Битермическое исполнение теплообменника имеет свои достоинства и недостатки. Применение битермического теплообменника в котле делает его более дешевым. Не нужно дополнительно устанавливать трехходовой клапан и вторичный теплообменник. Это снижает стоимость котла и повышает надежность его работы. Недостатком битермического теплообменника является ограниченная работа в режиме ГВС и приготовление меньшего количества горячей воды, чем в котлах с двумя теплообменниками. Кроме этого, не рекомендуется использовать котлы с битермическими теплообменниками в районах, где вода содержит повышенное количество солей. Это обусловлено тем, что из-за большого перепада температур в

контурах отопления и ГВС процесс отложения солей происходит более интенсивно и теплообменник чаще забивается. Эту проблему частично могут предотвратить фильтры для воды, но все равно это не дает им преимущества. Несмотря на присущие недостатки, котлы с битермическим теплообменником — это самые популярные в продаже аппараты. За счет своей невысокой цены и положительных отзывах о работе, данная техника держит первенство в продажах котлов. Фильтры каталога интернет-магазина ТЕПЛОТА КОМ УА способны ограничить поиск среди котлов на основании различных параметров. Среди прочего, Вы можете ограничить показ только котлов с

Газовые котлы популярны среди потребителей благодаря своим небольшим размерам, удобному монтажу и умеренной цене. Стоит отметить простоту эксплуатации этого устройства и доступность топлива для обеспечения функционирования котла. Наш магазин предлагает купить любую модель из широкого ассортимента газовых котлов с разнообразными характеристиками.

Газовые котлы можно установить двумя способами:

напольным монтажом;

настенным монтажом.

Первый вариант имеет более крупные объёмы и вес, как правило, за счёт чугунного теплообменника. Такой котёл целесообразно использовать в частных домах, где можно оборудовать отдельное служебное помещение под .

Настенный котёл представляет компактное оборудование, которое прекрасно вписывается в интерьер кухни, ванной комнаты (при наличии окна). Благодаря высокому уровню современного дизайна такой котёл будет гармонично смотреться в обстановке любого стиля.

По цели и мощности эксплуатации газовый котёл может быть одноконтурным или двухконтурным, одноступенчатым или двухступенчатым, то есть работающим в одном или двух режимах. Одноконтурный котёл служит только для отопления, а .

Как работает газовый котел

Несмотря на то, что газовых котлов существует несчетное количество, с разной конструкцией и функционалом, но принцип работы у всех котлов один и тот же. В каждом котле есть 2 основных узла, это газовая горелка и теплообменник.

Газ, через газовую автоматику поступает сначала на горелку, где поджигается электрической искрой, дальше пламя от горелки греет непосредственно теплообменник по которому протекает вода из системы отопления или ГВС (горячего водоснабжения). Именно эти элементы за частую и определяют, к какому типу относится газовый котел.

Если горелка, как правило выполнена из нержавеющей стали, то материал теплообменника в зависимости от типа котла может быть разным. Теплообменник может быть медный, может быть из нержавейки или просто из углеродистой стали, как например у всех котлов отечественного производства.

По принципу дымоудаления, различают дымоходные котлы и турбированные.

У дымоходных, воздух для горения поступает на горелку из помещения, в котором этот котел установлен, а продукты сгорания улетают под естественной тягой в вертикальный дымоход.

Турбированные котлы имеют закрытую камеру сгорания, а основную функцию подачи воздуха и отвода продуктов сгорания выполняет специальный вентилятор — турбина. Турбина засасывает воздух для горения из улицы и одновременно принудительно выбрасывает на улицу угарный газ.

Несколько принципиальных схем газовых котлов

• Так устроен типичный дымоходный котел настенного исполнение
• Так выглядит турбированный котел
• А так выглядит типичный котел Украинского производства.

Работа с накопительным бойлером

Накопительный бойлер — это емкость, внутри которой проходит змеевик с горячим теплоносителем. Отличие от стандартного теплообменника в объеме и способе нагрева — здесь жидкость статична, она получает тепловую энергию в постоянном режиме.

По мере водоразбора объем вода пополняется и вновь нагревается. При этом, температура ГВС намного ровнее, а количество горячей воды со стабильными параметрами гораздо больше, чем у конструкций с пластинчатыми теплообменниками.

Чаще всего используют внешние накопители, но есть двухконтурные агрегаты со встроенными емкостями. Они эффективны, обладают максимальными возможностями и сроком службы.

Специалисты и рядовые пользователи отзываются о подобных конструкциях как о наиболее предпочтительных вариантах.

Достоинства и недостатки двухконтурных приборов

Достоинства двухконтурного отопительного агрегата состоят в следующем:

• Экономичный расход топлива. Направлением для сравнения является использование двухконтурного котла или одноконтурного с бойлером косвенного нагрева.
• Компактные размеры. Подавляющая часть двухконтурных котлов представлена настенными отопительными приборами. Их легко разместить как в подсобных помещениях, так и в малогабаритной кухне.
• Универсальность. Нет необходимости покупать дополнительное оборудование и решать вопросы с его совместимостью с котлом.

В одном агрегате уже удачно объединены в единую автоматизированную систему проточный водонагреватель, отопительный прибор и циркуляционный насос.

Очевидно, что наряду с достоинствами, присутствуют и свои недостатки:

• Невозможность одновременного действия отопления и контура ГВС. В связи с этим значительное потребление горячей воды может стать причиной снижения температуры в доме.
• Ограничения мощности настенных моделей. Компактные настенные котлы из-за минимальных размеров горелки не в состоянии обеспечить требуемый температурный режим при максимальном напоре. Подобный недостаток наблюдается при удаленном размещении точек водозабора.
• Чувствительность к качеству воды. Вторичный пластинчатый теплообменник требователен к качеству потребляемой воды. Наличие примесей становится причиной использования средств снижения ее жесткости, и проведения очистки теплоносителя.

Еще одним критерием оценки двухконтурного котла является его стоимость. Цена двухконтурного отопителя выше цены одноконтурного аналога.

Однако если рассматривать наличие системы ГВС и пути решения вопроса в случае установки одноконтурного котла, то при включении в схему сборки бойлера косвенного нагрева цена двухконтурника будет ниже.

Виды газовых котлов

По принципу работы газовые котлы делятся на две группы:

1. конвекционные;
2. конденсационные.

Первая группа котлов считается традиционным оборудованием, производящим отопление за счёт сжигания газа, при этом часть тепла уходит вместе с дымовыми отходами. Принцип работы такого котла прост, понятен, а цена относительно невысока.

Второй тип котлов разработан по новым технологиям, позволяющим более полно использовать теплоту сгорания газа. Это позволяет получить КПД примерно на 15-20 процентов выше, чем у конвекционной модели. А это означает соответственную экономию топлива и получение более дешевого тепла. Однако ощутимо выше, чем у конвекционного.

Разработкой и производством газовых котлов занимаются многие компании европейского и мирового уровня. Практически все современные модели оснащены надежной автоматизированной защитной системой, не требующей ручного управления, которая отвечает за подачу горючего и поддержание температуры в заданном режиме. Модели, оборудованные контроллером газового давления, гарантированы от перегрева, возгорания и других подобных поломок, поскольку он немедленно прекратит подачу газа в случае снижения давления, утечки топлива или угасания пламени.

Подробнее 2013-01-23 10 529

Во многих европейских газовых котлах, устанавливается битермический теплообменник. Судя по заверениям производителей – это снижает себестоимость производства и практически не отражается на теплоотдаче и КПД отопительного оборудования.

В интернете наоборот, можно найти множество статей, предостерегающих от покупки котлов с битермическим теплообменником. Чтобы разобраться, где истина необходимо узнать об особенностях конструкции и эксплуатации устройства.

Выгодно и удобно

Рассмотрев принцип работы и устройство двухконтурных газовых котлов можно сделать вывод относительно их применения:

1. во-первых, они позволяют сэкономить средства и избежать приобретения водонагревательного оборудования
2. во-вторых, даже при выходе из строя вторичного контура могут работать в режиме отопления, что позволяет использовать их в холодное время года
3. в-третьих, замена этого контура будет стоить дешевле, чем ремонт аналогичного битермического узла.

Следовательно, использование двухконтурного газового котла не только удобно с точки зрения его функциональности, но и выгодно.

Как устроен теплообменник битермического типа

Битермический теплообменник в разрезе, представляет собой две трубки разных диаметров, изготовленных из теплопроводящего материала. Внутренняя полость, изогнута в виде ромба. Основная трубка изготовлена из меди, внутренняя из алюминия (металл может меняться) в зависимости от изготовителя. Сверху прессованием или пайкой, закрепляются теплоаккумулирующие пластины.

Принцип работы котла с теплообменником битермического типа, заключается в следующем:

• Пластины аккумулируют тепло и нагревают трубки с циркулирующим в них теплоносителем. Первый контур, основная труба теплообменника, предназначена для прокачки жидкости для системы отопления, второй (в виде ромба), для ГВС.
• Алгоритм работы котла следующий – пока не открыт кран горячей воды, по теплообменнику циркулирует исключительно теплоноситель системы отопления. Как только требуется подача ГВС, нагрев на отопление временно останавливается.

Получается, что двухконтурные газовые котлы с битермической конструкцией теплообменника, работают по принципу поочередного нагрева системы отопления и ГВС, что позволяет более точно расходовать тепло, получаемое от горелки.

Срок службы теплообменника, зависит от нескольких факторов: химического состава воды для ГВС, толщины стенок, заложенных производителем. Слабым местом и одновременно недостатком битермических теплообменников, считается подверженность оседанию накипи внутри стенок теплообменника.

Теплогенератор с двумя раздельными теплообменниками, продолжит работать на нагрев теплоносителя, после зарастания контура ГВС. Устройство битермического теплообменника газового котла, такой возможности не дает. После зарастания контура, работа котла полностью прекращается.

Как и чем промыть теплообменник с битермической конструкцией

Промывка теплообменника в котлах битермического типа, является обязательной и прописана в инструкции по эксплуатации. Фактически, производитель имеет право отказать в гарантийном обслуживании при нарушении этого условия. При своевременной промывке, достигается полное восстановление теплообменника – пропускной способности контура.

Способов промывки несколько:

• В домашних условиях – самый простой метод, заключается в заполнении котла жидкостью для промывки и пропускании ее через контур, посредством бустера – насоса, создающего давление. Процедура занимает 15-20 минут и не требует разбора котла.
  Недостаток ремонта своими руками в том, что некоторые используемые средства агрессивны и неправильное выполнение процедуры, нередко приводит к потере герметичности теплообменника. Устранить течь между контурами достаточно проблематично. Неисправность приводит к необходимости замены теплообменника.
• В сервисном центре – оптимальный вариант обслуживания, позволяющий продлить срок службы котла и предотвратить его ранний выход из строя. Агрессивные химические вещества, при сервисном обслуживании применяют, только если не удалось восстановить пропускную способность более мягкими способами.

Существует еще несколько рецептов промывки теплообменника: применение уксусной или лимонной кислоты, и т.п. Народные способы малоэффективны и не приносят существенной пользы.

Какой теплообменник лучше – раздельный или битермический

Разница между битермическим и раздельным теплообменником, заключается не только в используемом принципе работы. Отличается диаметр внутренней полости контуров.

Два теплообменника, работающих на ГВС и отдельно на отопление, больше в диаметре, поэтому зарастают дольше и менее подвержены отложению кальция на стенках.

Выбирая между раздельным теплообменником или битермическим, учитывают еще один фактор. Стоимость последнего устройства, намного ниже. В среднем, цена за котел снижается приблизительно на треть. Низкая стоимость, это главное преимущество теплообменника битермического типа.

Если регулярно проводится чистка теплообменника, а на подпитку системы отопления и подачу водоснабжения установлена система фильтрации, и водоподготовки, битермический котел прослужит не меньше чем аналог с двумя отдельными контурами.

Виды котельного оборудования

Современная котельная техника представлена в большом ассортименте. Она не только имеет различных производителей, но и существенные конструктивные и функциональные отличия. Если рассматривать газовые аппараты, то они бывают

• настенные
• напольные

Причем каждый из видов содержит различные модели. В зависимости от конструктивных особенностей они могут быть:

• одноконтурные
• двухконтурные

Если первые применяются исключительно для отопления помещений, то функционал у вторых позволяет осуществлять приготовление горячей воды в необходимом количестве. Причем данная способность ни в коей мере не отражается на обогреве помещения.

Устройство газовых аппаратов

Все отопительные котлы имеют одинаковые основные узлы и различаются, как правило, в деталях. Если рассматривать их чертежи, то все они состоят из теплоизолированного корпуса, внутри которого находятся:

• теплообменник
• горелка
• автоматика

Что касается горелки, то ее форма и конструкция различаются у аппаратов работающих на разных видах топлива. Например, в газовых моделях она представляет собой камеру, в которой происходит сгорание топлива с выделением тепла и продуктов окисления.

Ее основная функция – это выработка энергии, необходимой для обогрева теплоносителя.Над горелкой располагается теплообменник – это емкость с теплоносителем.

Поднимающиеся вдоль его стенок продукты сгорания передают тепло воде, которая затем распределяется по трубам системы отопления. При этом охлажденные продукты сгорания поступают в дымоход и выводятся наружу.

В зависимости от конструктивных особенностей устройства для передачи тепла различают аппараты:

• со сдвоенным (пластинчатым)
• с битермическим

Рассмотрим особенности каждого из них. Сдвоенный теплообменник состоит из двух. Один – для контура отопления, он состоит из медных труб и пластин, поверхность которых покрывается специальным защитным слоем, предохраняющим от коррозии. Его основная функция – это передача тепла.

Второй – осуществляет приготовление ГВС. Он состоит из пластин, они передают тепло в нагреваемую среду. За свою конструкцию он получил название – пластинчатый.

Битермическое устройство передачи тепла – это труба в трубе. Причем внутренняя ее часть используется для приготовления горячей воды, а наружная – для обогрева помещения.

Не малое значение для газовых аппаратов играет и вариант розжига. Это устройство отвечает за горение топлива. Розжиг может быть двух видов:

• электрический
• пьезо

При этом необходимо учитывать и поступление воздуха в камеру сгорания. Существует несколько вариантов. Для открытых – воздух подается из помещения. В закрытых камерах могут использоваться как естественная, так и принудительная вентиляция.

Из устройств, обязательно используемых в большинстве газовых аппаратов, осталось рассмотреть автоматику. Она контролирует работу всех узлов аппарата и в последних моделях выполнена на микропроцессорных системах. Это позволяет управлять работой устройства, задав необходимую программу, все остальное выполняется автоматически.

Принцип действия

Устройство двухконтурного газового котла позволяет ему работать в двух режимах:

• отопления
• приготовления ГВС

В первом случае осуществляется нагрев теплоносителя, находящегося внутри теплообменника. В его качестве выступает обычная вода. В зависимости от того, насколько горячей она должна быть на выходе и производится подогрев – от 35 до 80º С.

Режим отопления запускается термостатом, реагирующим на изменение температуры в помещении. При ее снижении он передает сигнал на запуск насоса, который создает разрежение в обратном трубопроводе. Данный процесс приводит к тому, что нагретая в теплообменнике вода поступает в систему отопления, при этом учитывается давление, если оно более 0,45 бар, то происходит замыкание контактов реле и розжиг горелки, которым управляет микропроцессор.

Далее котел начинает работать на минимальной мощности, постепенно увеличивая ее до максимальной. Если на каком-то этапе произойдет нагрев теплоносителя до заданной температуры, аппарат переходит в режим модуляции. В случае, когда на начальном этапе мощность оказывается высокой, электроника отключает горелку и допускает ее очередной розжиг только через 3 минуты.

Камера сгорания – это металлическая емкость, покрытая слоем теплоизоляционного материала, над которой располагается медный теплообменник. При этом горелка располагается в нижней ее части. Она зажигается автоматически в момент. Когда нужен подогрев воды. Вместе с ней включается и насос, используемый для принудительной циркуляции теплоносителя по трубопроводу системы.

При достижении заданных параметров происходит автоматическое уменьшение подачи газа и переход аппарата в режим ожидания. При последующем понижении температуры с термодатчика поступает сигнал на клапан, который открывается и пропускает топливо в большем объеме, что приводит к розжигу горелки.

Для предотвращения попадания воды во второй контур используется трехходовой клапан. Подогретый теплоноситель подается в систему отопления из котла через подающую линию, а возвращается через обратную.

Так как вода в первом теплообменнике движется по замкнутому контуру, то она практически не образует налета. Во втором – происходит подача жидкости из трубопровода которая имеет большое количество примесей, что может привести к поломке устройства. При выходе из строя контура ГВС устройство может эксплуатироваться в режиме отопления, что актуально в холодное время года.

Устройство

Двухконтурный котел состоит из следующих узлов:

• Газовая горелка. Она выполняет основную функцию — является источником тепла.
• Первичный теплообменник. Представляет собой медный или стальной змеевик, по которому движется теплоноситель, нагреваемый в пламени горелки.
• Вторичный теплообменник. Чаще всего он имеет пластинчатую конструкцию, изготовлен из нержавеющей стали. Производит нагрев ГВС в проточном режиме.
• Газовая аппаратура. Это важный узел, который обеспечивает подачу, регулирование и прочие действия с газом. Здесь же находится газовый клапан, отвечающий за блокировку подачи при возникновении необходимости.
• Циркуляционный насос. Он отвечает за перемещение теплоносителя по системе с одинаковой скоростью. Существуют энергонезависимые котлы, рассчитанные на естественную циркуляцию жидкости в системе, но большинство пользователей предпочитает устанавливать внешние циркуляционные узлы для активизации работы.
• Вентилятор турбонаддува. Он нужен для подачи воздуха в камеру сгорания. Выполняются сразу две функции — обеспечивается наличие кислорода для нормального горения газа и создается избыточное давление, вытесняющее дым и прочие газы, образующиеся при сжигании топлива. Турбовентилятор заменяет естественную тягу, которая используется в атмосферных котлах. Она неустойчива, не поддается регулировке и зависит от массы внешних факторов.
• Трехходовой кран. Это узел чисто механической конструкции, обеспечивающий подмешивание к горячему теплоносителю холодного обратного потока. Используется во всех видах и типах котлов, одно- и двухконтурных, энергозависимых и независимых.
• Плата управления. Это «мозг» газового котла, производящий регулировку, контроль и прочие управляющие функции. Важным элементом платы является система самодиагностики — сеть датчиков, расположенных на всех основных узлах и выполняющих сторожевые функции. При возникновении каких-либо неполадок, датчики подают сигнал на плату управления, которая, в зависимости от сути проблемы, либо оповещает владельца о появлении неполадок с помощью буквенно-цифрового кода на дисплее, либо сразу блокирует работу котла во избежание аварии.