Среди современных отопительных приборов, устанавливаемых в жилых помещениях, все чаще стали использоваться котлы отопления, совмещающие в себе функцию отопления и обеспечивающие жилище горячей водой. Однако, несмотря на удобство и компактные размеры многие владельцы квартир и жилых домов по-прежнему считают этот вид техники слишком сложным и ненадежным, несмотря на то, что именно двухконтурные котлы сегодня имеют в своей конструкции самые последние технические новинки, обеспечивающие самый высокий уровень комфорта в помещении. В то же время, несмотря на столь высокий уровень комплектации двухконтурный котел в основе своей работы имеет самые простые для понимания принципы работы – нагрев воды для отопления и горячего водоснабжения.

Содержание

Устройство двухконтурного котла
Общая схема работы
Принцип работы системы отопления
Принцип работы котла в режиме горячего водоснабжения
Обеспечение безопасности оборудования

Устройство двухконтурного котла

Само название двухконтурного газового котла говорит об основном принципе его устройства – в одном корпусе совмещены два  прибора отвечающие за отопление и подачу горячей воды. Сегодня это наиболее распространенная схема устройства домашних отопительных приборов, работающих от природного газа, но правда, далеко не единственная, кроме двухконтурных котлов все чаще можно встретить котлы со встроенным бойлером.

В классическом виде двухконтурный котел состоит из нескольких основных частей:

• Несущий корпус котла;
• Камера сгорания с горелкой;
• Автоматика котла;
• Циркуляционный насос;
• Расширительный бак;
• Турбина для нагнетания воздуха и удаления продуктов сгорания.

Последний элемент конструкции в виде турбины для подачи воздуха в камеру сгорания и удаления отработанных газов в основном встречается в моделях настенных двухконтурных газовых котлов, оснащенных камерой сгорания закрытого типа а в котлах с открытой камерой сгорания, как правило, этот элемент отсутствует.

Снаружи котел закрыт декоративной защитной крышкой с выведенной панелью управления с приборами, показывающими показатели работы отдельных систем оборудования, впрочем, в разных моделях вместо манометров и термометров может размещаться многофункциональное жидкокристаллическое табло, которое намного информативнее, чем мигающие светодиоды и стрелки манометра.

Классической компоновкой котла, как с открытой камерой сгорания, так и с закрытой выступает нижнее расположение блока управления с электронной платой, клапаном подачи воды из системы водопровода, и циркуляционным насосом. Выше располагается камера сгорания с газовой горелкой и стенками, имеющими специальный жаростойкий наполнитель. Выше располагается теплообменник или теплообменники в зависимости от модели котла, а далее устройство отвода отработанных газов. Расширительный бак, как правило, в современных моделях имеет плоскую форму и располагается у одной из боковых стенок корпуса.

Общая схема работы двухконтурного газового котла

Общая схема работы газового котла позволяет в общих чертах понять работу оборудования от момента включения и до завершения полного цикла. Современные версии газовых настенных котлов в обязательном порядке оборудуются самыми новыми разработками в области электроники и поэтому для работы требуют чтобы в обязательном порядке прибор был подключен к электросети. Специальных условий подключения котлы не требуют, они запитываются от стандартной сети 220 вольт, правда в местах, где сеть нестабильна для бесперебойной работы рекомендуется включать котел через трансформатор и устройство защиты электроприборов, защищающее котел от перепадов напряжения.

После включения котла в сеть, автоматика проводит диагностику всех систем и включает циркуляционный насос, прокачивающий воду с системы отопления в теплообменник. Термодатчик, фиксируя снижение температуры через блок управления, посылает сигнал на газовый клапан, открывает его пропуская газ в камеру сгорания, а электророзжиг воспламеняет пьезоэлемент и зажигает пламя на горелке. От пламени проходящая по теплообменнику вода системы отопления нагревается и поступает в радиаторы. Отдав тепло в радиаторах вода, или другой теплоноситель под действием насоса опять поступает в теплообменник. Нагрев воду до необходимой температуры, когда вода из трубы обратной подачи поступает в теплообменник уже после охлаждения в разогретом состоянии, автоматика отключает горелку. При открытии крана горячей воды автоматика вновь включает газовую горелку, только при этом основная энергия тратиться на нагрев воды. После закрытия горелка автоматически затухает.

Описанная общая схема работы двухконтурного котла позволяет судить об удобстве пользования котлом в повседневной жизни. Однако, более глубокое понимание работы каждой из систем позволяет более детально понять специфику работы каждой из систем.

Принцип работы системы отопления

Современные двухконтурные котлы в основном оборудуются двухконтурным теплообменником, суть которого заключается в размещении теплообменника горячего водоснабжения внутри контура нагрева теплоносителя для отопления. В более дорогих версиях котлов  теплообменники как камеры сгорания разнесены – отдельно для ГВС отдельно для отопления. Бюджетные версии, несмотря на наличие теплообменника сложной формы, целиком и полностью справляется с поставленными задачами, главное при выборе оборудования правильно подобрать мощность оборудования для отопления помещения.

Работая в режиме отопления, принципиально работа не отличается от работы обычного отопительного котла, но при этом существует масса особенностей, заметно отличающих двухконтурные модели от обычных газовых котлов.

Основу двухконтурного настенного газового котла составляет плата управления, по сути, которая является небольшим компьютером, управляющем буквально всеми составными частями оборудования. Датчики, расположенные в разных точках и фиксирующих показатели различных систем, обеспечивают не только максимально точную настройку, но и предупреждают об отклонениях и нештатных ситуациях, и выступают как система безопасности котла.

Теплоноситель, проходя через внутренние трубопроводы котла под действие циркуляционного насоса, изменяет температуру, которую считывает датчик температуры на входе в котел теплоносителя из системы отопления и на выходе из теплообменника. Чрезмерное повышение температур, уменьшение давления воды в системе все это приводит к немедленному отключению подачи газа и остановке котла.

Нагрев воды системы отопления, осуществляемый в теплообменнике устанавливается потребителем и строго контролируется платой управления, вода на выходе из теплообменника будет подаваться той температуры, которую задал потребитель.

Охлаждаясь в радиаторах отопления вода, поступая в котел, также измеряется датчиками, и если температура снижается ниже температуры заданной датчиком, то автоматика снова открывает газовый клапан и разжигает горелку.

Современные модели котлов в отличие от моделей первых выпусков оснащаются электронными датчиками пламени вместо термопары, поэтому безопасность новых двухконтурных котлов намного выше по сравнению с предшественниками.

Принцип работы котла в режиме горячего водоснабжения

Обеспечение горячей водой осуществляется посредством нагрева воды во вторичном контуре теплообменника. Массивный теплообменник из стали, или медного сплава имеет сложную форму – внутри контура отопления проходит контур горячего водоснабжения. Принцип работы схемы такого косвенного нагрева выглядит следующим образом:

• Вода из системы водопровода поступает в теплообменник;
• Пламя газовой горелки нагревает контур отопления;
• Теплоноситель отопления, находящийся в замкнутом контуре эффективно нагревает контур ГВС, поскольку тот проходит через горячий теплоноситель.

Контроль за необходимым количеством газа для нагрева воды определенной температуры осуществляется электронной платой блока управления, при этом, пламя регулируется автоматически открытием и закрытием газового клапана. Во время пользования горячей водой бюджетные версии котлов отключают циркуляционный насос и теплоноситель в систему отопления не поступает.

Переключение с одного режима на другой осуществляется сразу после открытия крана горячей воды, датчик протока воды автоматически посылает сигнал на блок управления при обнаружении протока воды.

Обеспечение безопасности оборудования

Несмотря на столь большое количество клапанов и датчиков, в двухконтурных котлах реализована многоступенчатая схема системы безопасности. Датчики прочной воды, температуры, анализаторы дыма, подачи воздуха и давления постоянно передают на блок управления сигналы и информацию о состоянии оборудования. Несовпадение параметров одного или нескольких датчиков автоматически влечет за собой отключение оборудования всех систем до устранения неполадок. Даже при аварийном отключении систем, включенный в сеть котел, продолжает анализировать информацию, получаемую с датчиков, и при изменении показателей до уровня нормы автоматически включает оборудование в нормальный режим работы.

Многоуровневая система контроля позволила реализовать в работе котла несколько режимов работы, обеспечивающих пользователям максимальный комфорт. Одним из режимов работы является режим «антизамерзания», когда для экономии ресурсов при отсутствии людей котел обеспечивает работу системы отопления на минимуме, достаточном, чтобы не допустить замерзания воды в радиаторах. Режим «комфорт» позволяет получать горячую воду не через 1-2 минуты, а буквально сразу, через несколько секунд без ущерба для безопасности оборудования.