Содержание:
В последнее время газовые двухконтурные котлы особенно часто применяются для отопления жилищных помещений. Представим следующую ситуацию: вы приобретаете агрегат для отопления, изучаете инструкцию по его эксплуатации, после этого начинаете им пользоваться. При этом вы не знаете, из чего складывается котел и как он действует. Думается, не необходимо объяснять, что в работе любого устройства всегда могут быть не предусмотренные перебои, и чтобы хотя бы собственными силами определить их причины не будет мешать проанализировать рабочий принцип двухступенчатого газового котла, который предназначен для отопления и подачи в дом горячего водообеспечения.
Как работает двухконтурный котел на газу
Основанием любого котла считается корпус, он может быть круглой или четырехугольной формы. В середине расположена топка, с наружной стороны ее стенки покрыты материалом для теплоизоляции. Снизу находится устройство газовых горелок с запальным фитилём.
Сверху поставлен главный чугунный теплообменный аппарат или стали выдерживающей жару, через который течет тепловой носитель. Вторичный трубный змеевик для оснащения ГВС находится вне топки. Перед горелкой вставляется автоматизированный компонент, который в себя включает газовый клапан и термостатический регулятор с датчиком нагрева (термопарой).
Для распределения потоков теплового носителя и подмешивания в схеме применяется трехходовой клапан. Общее приспособление двухступенчатого газового котла можно рассмотреть на примере стенового агрегата работающего на газе с открытой камерой бренда VAILLANT производства Германии.
Помимо ключевого оборудования, очень технологичные газовые водогреи снабжены циркулярным насосом, вентилятором для принудительной воздушной подачи и расширительным бачком. В очень дорогих комплектациях есть второй расширительный бачок для ГВС или встроенный электрический водонагреватель.
Пламя горелки работающей на газу нагревает ключевой трубный змеевик, в нем с применением насоса двигается тепловой носитель, это и есть рабочий принцип котла на газе. Температура теплового носителя меряется датчиком и поддерживается на определенном уровне электронным блоком управления. Это происходит так:
- Тепловой носитель двигается по малому кругу через главный трубный змеевик, трехходовой клапан и насос.
- Термопреобразователь фиксирует водонагрев до конкретного значения и передает импульс блоку управления, который подает команду электрическому приводу трехходового клапана.
- Трехходовой клапан начинает открывать поток теплового носителя снаружи, из системы, подмешивая к нагретой воде. Чем больше она нагревается, тем крепче клапан открывает наружный поток. Подобным образом, температура на выходе всегда постоянна.
- Когда температура всей воды в системе может достигать заданного значения, блок электронного управления действует на газовый клапан и тот закрывает топливоподачу, горелка выключается. Пламя остается лишь на запальнике.
- Как только тепловой носитель стынет, контроллер подает команду и открывает газовый клапан, после этого горелка автоматично поджигается от запального фитиля.
Автоматика котла на газе
В недорогих комплектациях котлов функции управления горелкой делает автоматизированный газовый клапан, соединенный в один блок с термостатическим клапаном. Применяется более простой рабочий принцип внешнего водяного термостата котла на газе, при котором привод газового клапана связан со штоком термостатического клапана. Шток передвигается под влиянием термопары, скреплённой с ним капиллярной трубкой. Движение штока исчерпывается ручкой, которой на котле устанавливают необходимую температуру.
Термопары бывают двух вариантов. Первая применяет принцип расширяющейся жидкости, помещенной в закрытое пространство корпуса. При нагревании термопары жидкость начинает увеличиваться и через капиллярную трубку влиять на шток внешнего водяного термостата. Другой рабочий принцип термопары газовых водогреев построен на другом явлении: если обогревать стык 2-ух различных металлов, то на проводах, припаянных к этим металлам, появляется небольшое напряжение, до 50 мВ. В данном варианте привод газового клапана оснащен электромагнитом, который выключается при остывании термопары и закрывает газ. Схема автоматизированного клапана показана на рисунке.
Схема автоматизированного клапана
При розжиге при помощи пьезоэлемента рабочий принцип автоматики котла на газе такой:
- Регулировочное колесо нажимается рукой, при этом на запальной фитиль подается газ.
- Второй рукой нажимается кнопка пьезового розжига, на запальнике проскакивает искра и он загорается.
- Колесо держится на протяжении 10—30 сек. Это необходимо чтоб термопара нагрелась и зафиксировала газовый клапан в положении открыто.
- Колесо отпускают и поворачивают в нужное положение. На главную горелку подается газ и она поджигается от запального фитиля.
- При резком отключении газа устройство газовых горелок и запальной фитиль затухают. Требуется пару секунд, чтобы остыла термопара и отпустила привод газового клапана, который здесь же перекроет газ.
Это более простая автоматика безопасности, не требующая подсоединения к электрической сети. Но она инерционна, другими словами, для ее срабатывания необходимо время для нагревания или остывания термопары. Все таки, в согласии с нормами, эта автоматика должна стоять на каждом котле, так как она надежна и не просит электричества. Лишены инерции электронные детали и датчики, управляемые контроллером, но все равно они могут применяться только одновременно с базисной автоматикой.
Описание работы контура для ГВС
В отопительных установках с контуром для ГВС есть вторичный водо-водяной трубный змеевик. Прохладная вода из под крана идет через его трубки и нагревается от теплового носителя, который с наружной стороны омывает эти трубки, при этом потоки двигаются навстречу друг дружке. Для переключения потоков применяется следующая рабочая схема двухконтурного котла на газе:
- В режиме теплоснабжения тепловой носитель двигается от входа к выходу по маршруту: циркулярный насос — главный трубный змеевик – переключающий клапан – выход.
- При открытии крана горячей домашней воды датчик расхода фиксирует проток воды через вторичный трубный змеевик и подает сигнал контроллеру.
- Блок электронного управления переключает клапан и поток горячего теплового носителя направляется во вторичный трубный змеевик, нагревая собой холодную проточную воду.
- После выхода из вторичного водогрея тепловой носитель проникает в подающую магистраль теплоснабжения. После закрытия крана клапан переключает потоки обратно и прямое движение теплового носителя востанавливается.
Иная рабочая схема котла с приготовлением ГВС представлена на рисунке.
Тут не присутствует вторичный бойлер, взамен него функцию нагрева воды из крана делает главный трубный змеевик трудной конструкции. Для эффектной передачи тепла в нем созданы трубки замысловатой формы, помещенные в текущий тепловой носитель. В середине трубок проходит вода из магистрали, которая нагревается от теплового носителя, а его температура увеличивается благодаря работе горелки.
Заключение
Изучив рабочий принцип двухконтурного котла, делаем вывод, что его приобретение есть смысл для обслуживания не больше чем 2 потребителей. Степень автоматизации установок зависит от определенного изготовителя и стоимости изделия, но самый маленький набор автоматики безопасности должен находиться в первую очередь.
