Каков принцип работы двухконтурного газового котла отопления + схема устройства расширительного бака

Ошибки, возникающие при установке

Так как владельцы частных домов стараются выполнять большинство работ самостоятельно, никто не застрахован от ошибок при установке и наладке оборудования:

• Плохое качество требуемых инструментов или их отсутствие.
• Применение некачественных уплотнителей или дешёвых герметиков в местах соединений. Использование веществ, не предназначенных для высоких температур, приведёт к образованию течи во время нагревания жидкости в контуре.
• Установка расширителя в недоступном месте.
• Выбор резервуара без предварительного расчёта объёма приводит к поломке котла или некорректной работе системы.
• Невыполнение норм и правил безопасности при монтаже ёмкости приводит к аварийной ситуации и несёт угрозу жизни.

Характеристики одноконтурных котлов

Существует два вида одноконтурных нагревательных приборов: напольные и настенные. Ниже будут рассмотрены особенности каждого типа, но сначала – об общих преимуществах этих приборов:

• такие агрегаты отличаются более простой установкой и конструкцией по сравнению с двухконтурными устройствами;
• при работе потребляют меньше топлива;
• оснащены контрольным и управляющим оборудованием, с помощью которого можно задать требуемый режим работы;
• укомплектованные бойлером приборы способны снабжать достаточным количеством горячей воды сразу несколько точек;
• работа агрегата не зависит от давления в водопроводе.

Внимание: при всех преимуществах одноконтурных приборов не стоит забывать о том, что они все же являются оборудованием повышенной опасности, поскольку неправильное обращение с газом может нанести вред человеческому здоровью и имуществу. Поэтому при использовании агрегата следует соблюдать правила техники безопасности, указанные в соответствующей инструкции.

Одноконтурные настенные газовые котлы

Основные достоинства настенной модели – компактные габариты и легкий вес. Прибор можно установить прямо в кухне, для него не понадобится выделять отдельное помещение. Особую ценность это преимущество приобретает в малогабаритном жилье, где каждый квадратный метр на вес золота.

Одноконтурный настенный газовый котёл можно смело назвать мини-котельной, поскольку в его конструкцию входит целый набор различного оборудования: теплообменник, горелка, автоматизированное управление, один или два циркуляционных насоса, расширительный бак, манометр, выносные датчики, термометр, система безопасности.

Настенные аппараты подходят для использования как в частных домах, так и в квартирах площадью до 350 м2. Они хорошо вписываются практически в любой интерьер, и могут быть установлены даже под различными устройствами и предметами мебели, благодаря своим компактным размерам.

Котел газовый напольный одноконтурный

Эти агрегаты могут иметь мощность от 10 до 100 кВт. Наиболее мощные модели способны обогреть дом или производственное помещение площадью до 1000 м.кв. АОГВ — 23 является одним из представителей напольных котлов.

Конечно при столь эффективных параметрах этот вид оборудования отличается более внушительными габаритами и массой, поэтому может монтироваться только на полу.

Важно: для установки такого аппарата необходимо отводить отдельное помещение, в котором предусмотрен дымоход. Кроме того оно должно быть оборудовано вентиляцией и отдельным выходом

Дымоход должен возвышаться над коньком крыши на 0,5 м.

Как подключить газовый котел в частном доме по порядку?

Установить и правильно подключить прибор возможно собственными силами, но для этого требуется одобрение со стороны газовых служб. В ходе проведения работы потребуется вдумчивая деятельность и необходимость бумажной волокиты: согласовании ряда вопросов и получения документов.

Сначала составляется договор с поставщиком природного газа о его поставке в частное домовладение. Они же занимаются и проектом газификации здания и установки необходимого оборудования.

Перед монтажом сверяются все бумаги (сертификат, серийный номер изделия). Если всё в порядке, переходят к монтажу.

Место установки выбирается относительно типа прибора.

Напольный газовый котёл устанавливают на ровной поверхности из негорючих материалов. Используется, например, плитка или бетонная стяжка. А также иногда подкладывают лист оцинкованной стали с выступом с фронтальной стороны до 30 см. Доступ к конструкции должен быть неограничен с любой из сторон.

Важно! Необходимо чтобы котёл располагался в отдалении от электроприборов и источников огня, а также не вплотную к стене. Конструкция должна иметь равномерную нагрузку на все опоры

Конструкция должна иметь равномерную нагрузку на все опоры.

Настенный газовый котёл закрепляется с помощью кронштейнов (идут в комплекте). Высота установки — около 1 метра над полом. Сначала проводится крепление планок, далее на них монтируют агрегат.

Затем происходит подключение к дымоходу. Перед этим проверяется наличие тяги. Для препятствования утечки токсичных газов, соединения тщательно герметизируются.

Фото 3. Настенный газовый котел, установлен более чем на метр выше от пола, подключен к дымоходу.

25 см — предельная длина отрезка трубы, которая связывает котёл с дымоходом.

Следующий шаг — подключение к водопроводу. Первым делом необходимо установить фильтр для жёсткой очистки воды, что препятствует засорению теплообменника. С обеих сторон от него устанавливаются краны и/или вентили.

Для обеспечения оптимального давления в системе, врезку в водопровод осуществляют или до места, где труба разветвляется, или как можно ближе к её входу в здание. Обычно трубу для подачи воды присоединяют сверху агрегата, для возврата — снизу.

Все коммуникации, обязательно снабжаются запорным механизмом для возможности экстренно перекрыть подачу газа в случае опасности.

Материалы и инструменты

• Разводные ключи и дюбеля;
• строительный уровень для выбора места крепления кронштейнов, его длина не должна быть меньше 1 метра;
• перфоратор с набором свёрл разного диаметра для проделывания отверстий в стене, предназначенных для их закрепления;
• кронштейны — идут в комплекте, но лучше, чтобы было некоторое количество про запас;
• ножницы, чтобы при возможной резке труб не повредить их защитный слой, отвечающий за герметичность;
• калибратор для развальцевания труб;
• вентили, краны — для крепления запорных механизмов;
• листы оцинкованной стали и инструменты для их резки.

Поэтапное подсоединение отопительного контура

Есть несколько способов подсоединения контура к котлу, зависящих от модели и вспомогательного оборудования.

При подключении одноконтурного газового прибора к отопительной системе самый простой способ — использование отсекающих кранов и присоединение контура с их помощью непосредственно к котлу.

Циркуляция теплоносителя происходит в естественном режиме, и в системе устанавливается обычный расширительный бачок.

При подключении двухконтурных аппаратов работа усложняется, так как к котлу подводят двойной комплект труб. По одному течёт непосредственно теплоноситель, а по второму — циркулирует горячая вода. Подсоединение также устанавливается с помощью отсекающих кранов.

Если система закрытого типа, то должны быть установлены дополнительные приборы: циркуляционный насос, мембранный расширительный бачок и группа безопасности.

Подключение к системе отопления

​

Расположение узлов присоединения к системе отопления (с лицевой стороны):

• слева — подача горячего теплоносителя в контур;
• справа — магистраль обратки.

При подсоединении котла стоит тщательно проверить герметизацию и затягивание узлов, но не нужно чересчур усердствовать из-за риска повредить резьбу и столкновения с проблемой замены всех соединительных элементов.

Необходимо установить и фильтр грубой очистки на обратную магистраль, что продлит срок службы устройства за счёт остановки твёрдых частиц.

Для чего нужен расширительный бак для отопления

При работе системы отопления теплоноситель часто меняет свою температуру — то нагревается, то остывает. Понятное дело, при этом меняется объем жидкости. Он то увеличивается, то уменьшается. Излишки теплоносителя как раз и вытесняются в расширительный бак. Так что назначение этого устройства — компенсировать изменения объема теплоносителя.

Принцип работы расширительного бака для отопления

Виды и устройство

Есть две системы водяного отопления — открытая и закрытая. В закрытой системе циркуляция теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом. Он дополнительного давления не создает, просто проталкивает воду с заданной скоростью по трубам. В такой системе отопления стоит расширительный бак для отопления закрытого типа. Закрытым он называется потому, что представляет собой герметичную емкость, которая разделена на две части эластичной мембраной. В одной части находится воздух, в другую вытесняется лишний теплоноситель. Из-за наличия мембраны бак называют еще мембранным.

Закрытого типа

Открытая система отопления наличия циркуляционного насоса не предусматривает. В данном случае расширительный бак для отопления — это просто любая емкость — хоть ведро — к которой подведены трубы отопления. Для него не требуется даже крышки, хотя она может быть.

Открытого типа

В самом простом варианте это сваренная из металла емкость, которую устанавливают на чердаке. Есть у этого варианта существенный недостаток. Так как бак негерметичный, теплоноситель испаряется и необходимо следить за его количеством — все время доливать. Делать это можно вручную — из ведра. Это не очень удобно — есть риск забыть пополнить запасы воды. Это грозит тем, что система завоздушится, что в может привести к ее поломке.

Более удобен автоматизированный контроль уровня воды. Правда, тогда на чердак, кроме труб отопления, придется еще тянуть водоснабжение а также куда-то выводить переливной шланг (трубу) на случай переполнения бака. Зато отпадает необходимость регулярно проверять количество теплоносителя.

Принцип действия газовых котлов

Все существующие модели можно разделить на две основные группы:

Конвекционные котлы обладают более простой конструкцией и невысокой стоимостью. Встретить такие модели можно повсеместно. Нагрев теплоносителя происходит исключительно за счет воздействия открытого пламени горелки. При этом большая часть тепловой энергии передается на теплообменник, но некоторая (иногда достаточно значительная) ее часть теряется вместе с отводимыми продуктами сгорания газа. Самый главный недостаток, не используется скрытая энергия водяных паров, входящих в состав удаляемого дыма.

Конвекционный котел Gaz 6000 W

К преимуществам таких моделей стоит отнести достаточно простую конструкцию, возможность отведения продуктов сгорания за счет естественной тяги (при наличии соответствующих требованиям дымоходов).

Вторая группа — это конвекционные газовые котлы. Их особенность заключается в следующем — конвекционное оборудование не может использовать энергию удаляемого с дымом водяного пара. Именно этот недостаток и позволяет устранить конденсационная схема газового котла.

Газовый котел Bosch Gaz 3000 W ZW 24-2KE

Суть работы таких устройств — продукты горения, имеющие достаточно высокую температуру, проходят через специальный теплообменник, в который поступает вода из обратки системы отопления. При условии, что температура такого теплоносителя ниже точки росы для воды (около 40 градусов), на внешних стенках теплообменника начинает конденсироваться пар. При этом высвобождается достаточно большое количество тепловой энергии (энергия конденсации), которая и обеспечивает предварительный нагрев теплоносителя.

Но существуют и некоторые негативные моменты, характеризующие конденсационную технику:

Для работы в конденсационном режиме необходимо обеспечить температуру обратки не более 30-35 градусов. Поэтому такие агрегаты в основном применяются для низкотемпературных (не более 50 градусов) систем отопления. Так же котлы данного типа можно использовать в системах с большой теплоотдачей, например, в системах теплого водяного пола. Достаточно хорошо зарекомендовали себя котлы, в которых конденсационный теплообменник используется для обеспечения горячего водоснабжения.

Техническое обслуживание и настройку оптимального режима работы котла может выполнить только грамотный специалист. В регионах, мастеров, способных разобраться в конденсационных котлах, не слишком много. Поэтому обслуживание устройства может обойтись достаточно дорого.

Кроме того, сама стоимость оборудования данного класса высока, отнести такую технику к бюджетному варианту не удастся даже при большом желании.

Но разве стоит отказываться из-за таких недостатков от возможности сэкономить более 30% энергоносителя. Именно такая экономия и небольшой срок окупаемости конденсационных котлов и делает их приобретение целесообразным с экономической точки зрения.

Котлы с открытой и закрытой камерой сгорания

Такие котлы существенно различаются своими техническими возможностями, при этом условия их применения так же отличаются.

Атмосферные котлы оснащены камерой сгорания открытого типа. Воздух, необходимый для сгорания газа поступает в камеру непосредственно из помещения. Поэтому при выборе таких котлов необходимо строго контролировать соблюдение нормативных требований воздухообмена в помещении. В комнате должна действовать эффективная система вентиляции, кроме того, отвод продуктов горения в режиме естественной тяги возможен только при устройстве высоких дымоходов (отвод дыма выше уровня кровли здания).

Настенный газовый котел Logamax U054-24K атмосферный двухконтурный

К достоинствам таких котлов относят достаточно приемлемую стоимость, простоту конструкции. Но стоит учитывать то, что КПД таких агрегатов чаще всего не слишком высок (по сравнению с более совершенными моделями).

Турбированный настенный двухконтурный котел оснащается камерой сгорания закрытого типа. Такие агрегаты подключаются в основном к коаксиальным дымоходам, обеспечивающим не только отвод продуктов горения, но и подачу свежего воздуха в камеру сгорания с улицы. Для этого в конструкцию котла встраивается электровентилятор небольшой мощности.

Газовый котел FERROLI DOMIproject F24 настенный двухконтурный турбированный

Основное преимущество турбированного котла заключается в повышенной производительности, при этом КПД устройства достигает 90-95%. Благодаря этому появляется возможность сократить расход топлива. Но стоит учитывать то, что стоимость таких котлов достаточно высока.

Общие рекомендации

Установка расширительного бачка не требует специализированных знаний, с этим вполне можно справиться самостоятельно. Понятие того, как работает система, поможет справиться с неисправностями, когда такие возникнут. Если появились резкие скачки давления или его внезапное снижение, из-за которого погасло пламя горелки, это может быть связано с изменением давления внутри резервуара или появлением протечек в отопительной системе. В таких случаях нужно измерить давление и отрегулировать его, или же заняться ликвидацией протечки.

Закрытый тип отопительного контура приобретает всё большую популярность. Это происходит потому, что такая система проста в монтаже, компактна и имеет некоторые эксплуатационные преимущества.

Кроме того, при правильных расчётах, можно подобрать оптимальную модель расширительного закрытого бака, которая позволит отопительной системе функционировать максимально эффективно.

Кроме того, роль бака в системе отопления крайне важна, для его нормальной работы выполняют правила эксплуатации. Раз в полгода проводят следующие мероприятия:

• профилактический осмотр на наличие повреждений;
• измерение начальное давление газового пространства;
• проверка мембраны на целостность.

При необходимости бак снимают и ремонтируют. Это позволяет повысить эксплуатационные качества устройств и обеспечить нормальную функциональность системы.

Выбор величин давления в системе и расширительном бачке

Чем выше рабочее давление теплоносителя, тем меньше вероятность попадания воздуха в систему. Нужно помнить об ограничении рабочего давления величиной предельно допустимой для отопительного котла. Если при заполнении система было достигнуто статическое давление 1,5 атм (15 м водяного столба), то циркуляционный насос напором в 6 м вод. ст. создаст на входе в котел давление 15+6=21 м водяного столба.

Некоторые типы котлов имеют рабочее давление порядка 2 атм=20 м вод.ст. Будьте внимательны, не перегружайте теплообменник котла недопустимо высоким давлением теплоносителя!

Мембранный расширительный бак поставляется с заводским настроечным давлением инертного газа (азота) в газовой полости. Распространенная величина его равна 1,5 атм (или бар, что почти то же самое). Уровень этот можно поднять, подкачав в газовую полость воздух ручным насосом.

Изначально внутренний объем бака полностью занят азотом, мембрана прижата газом к корпусу. Именно поэтому закрытые системы принято заполнять до уровня давления не выше 1,5 атм (максимум 1,6 атм). Тогда установив расширительный бак на «обратку» перед циркуляционным насосом, мы не получим изменения его внутреннего объема – мембрана останется неподвижной. Нагрев теплоносителя приведет к росту его давления, мембрана отойдет от корпуса бака и сожмет азот. Давление газа повысится, уравновесив давление теплоносителя на новом статическом уровне.

Уровни давления в расширительном бачке.

Заполнение системы до давления в 2 атм позволит холодному теплоносителю сразу поджать мембрану, которая сожмет азот также до давления 2 атм. Нагрев воды от 0 °С до 100 °С увеличивает ее объем на 4,33 %. Добавочный объем жидкости должен поступить в расширительный бак. Большой объем теплоносителя в системе дает большое его приращение при нагреве. Слишком большое первоначальное давление холодного теплоносителя сразу израсходует емкость расширительного бака, ее не хватит для приема избытка нагретой воды (антифриза)

Поэтому важно заполнять систему до правильно определенного уровня давления теплоносителя. Заполняя систему антифризом, нужно помнить о его большем, чем у воды, коэффициенте теплового расширения, требующем установки расширительного бака большей емкости

Заключение

Заполнение закрытых систем отопления – не просто стандартная заключительная операция перед запуском в эксплуатацию. Правильное или неправильное выполнение этого этапа может серьезно повлиять на рабочие характеристики системы, в худшем случае даже вывести ее из строя. Соблюдение технологии заполнения – ключ к получению стабильно работающего отопления.

Как реализовать альтернативное отопление частного дома

Двухтрубная система отопления частного дома — классификация, разновидности и практические навыки проектирования

Однотрубная и двухтрубная разводка отопления в частном доме

Подача горячей воды

Система горячего водоснабжения включается только при непосредственном повороте вентиля водопроводного крана. Возникновение потока провоцирует срабатывание трехходового клапана: таким образом осуществляется запуск отопительной системы. Параллельно появляется пламя в газовой горелке, если она еще пребывала в отключенном состоянии. Как правило, до появления горячей воды из крана проходит несколько секунд.

Также важно разобраться, как греет воду двухконтурный котел. Как указано выше, при его включении система отопления отключается

Регулировка всей этой процедуры осуществляется благодаря трехходовому клапану, перенаправляющему определенный объем нагретой воды внутрь вторичного теплообменника (пламя на вторичке полностью отсутствует). Поступивший теплоноситель начинает обогревать циркулирующую в теплообменнике воду. Несмотря на некоторую сложность схемы из-за малого циркуляционного круга теплоносителя двухконтурные газовые котлы, имеющие раздельные теплообменники, отличаются простотой обслуживания и ремонта. Популярны также котлы ОГВ, позволяющие эффективно подавать горячую воду.

Особенности настенных котлов

Газовые котлы по конструктивным особенностям имеют много общего с отопительными устройствами, работающими на других видах топлива, но есть у них и отличия.

Конструкция

Настенные обогреватели представляют собой комплекс датчиков, приборов и устройств, собранных в одном корпусе.

Агрегаты данного типа имеют следующую конструкцию:

1. Газовая горелка. Представляет собой несколько трубок с щелевидными форсунками, собранных в прямоугольный контур. Такое расположение форсунок способствует равномерному и эффективному сжиганию газа.
2. Камера сгорания (сжигания). Предназначена для сжигания газа. В ней расположены горелка и теплообменники. Бывает открытого или закрытого типа.
3. Теплообменник. Осуществляет нагрев жидкости за счет тепла, выделяемого при сгорании газа. В теплообменнике начинается движение воды по трубам теплоснабжения.
4. Циркуляционный насос. Помогает теплоносителю передвигаться в отопительной системе.
5. Расширительный бачок. Осуществляет отбор избытка теплоносителя при его нагреве.
6. Устройство для отвода продуктов горения. В котлах с естественной циркуляцией представляет собой трубу , которая соединяет камеру сжигания с дымоходом . Для турбированных котлов устанавливается коаксиальная труба с вентилятором, которая осуществляет удаление отработанных газов.
7. Электронный модуль. С помощью комплекса устройств и датчиков управляет работой котла согласно выбранной программе. Встроенная система самодиагностики определяет неполадки при функционировании котла и выводит информацию о них на дисплей в виде кода.

Преимущества

Котел отопительный газовый настенный имеет целый ряд преимуществ — этим объясняется повышенный спрос на такие модели.

Плюсы:

1. Компактность и современный дизайн. Для агрегата не требуется обустройство отдельной котельной.
2. Применение модулируемой горелки и циркуляционного насоса обеспечивает более высокий КПД, по сравнению с напольными моделями.
3. Высокий уровень автономности работы оборудования. Отсутствует необходимость постоянного надзора за его работой.

Недостатки

При эксплуатации настенных агрегатов возникают некоторые трудности, которые необходимо учитывать.

Недостатки:

1. Необходимость оформления разрешительных документов для использования газового оборудования.
2. Приборы не работают при отключении электроэнергии.
3. Сравнительно небольшая мощность.
4. Повышенная требовательность к качеству теплоносителя, по сравнению с напольными моделями.
5. Высокая чувствительность к скачкам напряжения.
6. Необходимость обязательного устройства защитного заземления.

Для кого подойдет

Газовые обогреватели применяются в местах, где имеется доступ к трубопроводу с природным газом. Эксплуатация газового оборудования существенно комфортнее и экономичнее, чем использование отопительных агрегатов на других видах топлива.

В настоящее время мощность выпускаемых настенных моделей колеблется от 12 до 42 кВт, что достаточно для обогрева частных домов и квартир площадью от 30 до 500 м². Если имеется потребность только в отоплении, можно подобрать одноконтурный агрегат.

С целью обеспечения жилья горячей водой для бытовых нужд выпускается множество моделей настенных котлов с двумя теплообменниками. Приборы компактны, не требуют отдельного помещения для установки, их применение оптимально для небольших частных домов и квартир.

Правильное давление в расширительном баке

Показатель свободного объема воздушной области, при температуре окружающего воздуха 18-20 С, равен статическому давлению в расширительном бачке водного сектора. При этом мембрана находится в равновесном состоянии, а давление воды и воздуха скомпенсированы. На   10 м   напора сети отопления необходимо около 1 атм.

Для нормального функционирования системы теплоснабжения нужно создать давление в воздушной полости равным паспортному значению расширительного устройства.

Многие агрегаты поступают в сеть с уже созданным рабочим параметром в воздушном секторе, их накачивать перед установкой не требуется.

Основной массе расширителей для хорошей работы хватает 0.9 атм. Это объясняется давлением, создаваемым мембраной в процессе использования. Её усредненный показатель равняется 1.2 атм.

Если система теплоснабжения обустраивается не по традиционной схеме, перед тем как накачать расширительный бак выполняют индивидуальные расчёты: калькулируется объем  сетевой воды  и первоначальное давление заполнения воздушной камеры.

Бак в простейшей схеме

Норма для разных моделей

Расширительные устройства используются в новейших  системах теплоснабжения и практически заменили открытые расширители.

На рынке климатической техники достаточно таких предложений по маркам, как западных, так и отечественных производителей, в основном они рассчитаны под стандартные закрытые и открытые тепловые схемы, могут быть установлены в любом месте, неприхотливы к монтажу и исключают контакт теплоносителя с воздухом.

За давлением в баке нужно следить

Наиболее популярными моделями у российских покупателей считаются следующие модификации расширительных баков:

• Россия STOUT, материал синтетический каучук, предел – 1.5 атм.
• Германия, Reflex, материал: синтетический каучук, предел – 1.5 атм.
• Италия, CIMM, материал: синтетический каучук, предел – 1.5 атм.
• Россия, UNIGB, материал: синтетический каучук, предел – 1.5 атм.
• Италия, Zilmet CAL – PRO 35 на ножках, материал: синтетический каучук, предел – 1.5 атм.
• Россия-Нидерланды, Flamco Flexcon R 425 (FL 16416RU), материал мембраны: бутиловый каучук, предел – 1.5 атм.
• Россия, Джилекс 80 В, материал мембраны: синтетический каучук, предел – 1.5 атм.
• Италия, VRV 50 Aquasystem, материал мембраны: синтетический каучук, предел – 1.5 атм.