Устройство теплообменника газового котла

Перед началом отопительного сезона нужно проводить комплексное обслуживание контура обогрева. К таким мерам относится промывка системы, проверка работоспособности оборудования. После этого нужно заполнить систему отопления закрытого типа и стравить весь воздух. Способов заполнения контура несколько. Очень важно во время выполнения работы следить за уровнем давления. Оптимальные значения рабочего давления указаны в паспорте каждого элемента контуру.

Подробный обзор

Если мощность системы отопления соответствует рабочему диапазону мощностей котла

Максимальная мощность системы отопления в доме может попадать в рабочий диапазон мощности котла, указанный в инструкции. Например, общая максимальная мощность радиаторов в доме равна 11 кВт. Диапазон рабочих мощностей котла Protherm Gepard 23 MTV находится в пределах 8,5 — 23,3 кВт. В сервисном меню, как описано выше, находим строку d.0, нажимаем кнопку «mode» и смотрим на дисплее значение параметра мощности котла, кВт. Например, будет видна заводская настройка =15. Кнопкой «-» устанавливаем новое значение мощности котла =11.

Рекомендую попробовать мощность котла установить на 20 — 30% меньше мощности контура отопления, например, =9 кВт. Этой мощности должно хватить для компенсации тепловых потерь дома, так как мощность радиаторов, как правило, выбирают с некоторым запасом.

Причины перегрева котлов

Существует много различных причин, из-за которых может произойти подобное, попробуем рассмотреть их на примерах котлов с различными способами работы.

Газовые

Первая причина, почему перегревается газовый котел, и жидкость в нем бурлит — это отсутствие циркуляции в отопительном контуре. Причина этого кроется в засорении  фильтров, или произошло завоздушивание отопительного контура. Необходимо просмотреть все фильтры, промыть их, а при необходимости, заменить новыми. Если проблема кроется в  завоздушивании, необходимо удалить воздух. Очень часто такая ситуация возникает в старых газовых устройствах фирмы Навьен.

Следующей причиной может послужить банальное засорение накипью, то есть, частички налета отслоились и забили проток. При этом во время работы могут идти щелчки, или такие звуки, будто он стучит.  Решение довольно простое — необходимо прочистить аппарат при помощи специальных химических средств, или используя кислоты.

Так же возможно, что было продолжительное неиспользование системы, а затем ее пуск без предварительной прогонки вентиляционной системы. При запуске возможны звуки шума, и устройство выдает ошибку о недостаточной циркуляции. Этому может служить залипание в насосе по причине простоя. Нужно разобрать насос и промыть, затем повторить запуск вновь.

Некачественная газовоздушная смесь может послужить причиной взрыва, существуют нижние и верхние пределы, при которых происходит взрыв.

Еще одна причина — это несоблюдение рекомендаций по месту установки оборудования. Если помещение имеет высокую влажность воздуха или низкую температуру, металл, из которого изготовлен котел, будет портиться. Возможно образование коррозии в случае, если использовали сернистое топливо.

Ведь существую такие участки, которые нет возможности прочистить полностью при помощи продувки, например зазоры труб и перегородок. Если котел постоянно находится в рабочем состоянии влага не сможет повредить ему, а когда он отключен зола, а также поверхность обмуровки впитывают влагу, которая потом приводит к коррозии, а это в свою очередь может привести к утечки газа и взрыву.

Часто у пользователей возникает вопрос, почему булькает вода, причин может быть несколько. Первая — вышел из строя насос или подклинивает, происходит закипание теплоносителя и слышны подобные звуки. Вторая — засорилась батарея.

Если у вас происходит перегрев устройства необходимо выполнить следующие действия для устранения:

  • Проверьте, циркулирует ли теплоноситель в отопительном контуре.
  • Прочистка и замена фильтров.
  • Проверить исправность кранов радиатора.
  • Проверить исправность циркуляционного насоса.
  • Чистка теплообменника.

Особенности устройства теплообменника газового котла

Одно из важнейших мест в отопительной схеме занимает устройство теплообменника газового котла. Но далеко не все потребители знают, в чем состоит его функция.

Между тем, именно от этого компонента, а также от правильности его встраивания в отопительную цепь, во многом зависит эффективность работы всей системы.

Функциональное назначение в газовом котле

Основное назначение любого обменника тепла — это, во-первых, передача тепловой энергии от источника нагревания (чаще всего, от газовой горелки) к теплоносителю (как правило, воде в замкнутом или незамкнутом контуре) и, во-вторых, передача тепла от одного теплоносителя, разогретого до нужной температуры, к другому, холодному, теплоносителю.

По способу передачи тепловой энергии от источника тепла к технической жидкости различают 3 основных вида термообменников.

При участии первичного, состоящего из медных трубок и пластин, осуществляется передача тепла от сгорающего в горелке газа к жидкому теплоносителю. Используется в основном в контуре отопления помещений.

Вторичный обменник передает тепло от нагретого (в первичном термобменнике) носителя непосредственно к нагреваемой среде. Представляет собой пластинчатое устройство, предназначенное для подогрева воды из водопроводной системы дома.

Третий вид обменника тепла — совмещенный битермический, осуществляет двойной обмен теплоносителей. Чаще всего на практике применяются двухконтурные (с первичным и вторичным обменниками тепла) котлы, реже — одноконтурное (только с первичным термообменником) отопительное оборудование.

Принцип работы первичного и вторичного устройств в двухконтурном отопительном котле

В схеме двухконтурного котла первичный теплообменник «отвечает» за работу отопительного контура (рис.1).

Указанный обменник (5) получает тепло от горелки (1). Благодаря трехходовому перепускному клапану (3) нагретая вода, циркулирующая в системе за счет гидропомпы (2), не попадает во вторичный теплообменник, а направляется исключительно по отопительному контуру (А). Жидкость, остывшая в процессе отдачи тепла помещениям, возвращается в нагревательный котел по обратной линии (D).

Вторичный обменник тепловой энергии включается в циркуляцию нагретой воды в том случае, если нагретая жидкость или перенаправляется в систему горячего водоснабжения (ГВС) с одновременным отключением отопительного контура, или проходит одновременно по системам отопления и ГВС. В первом случае (рис.2) клапан (3), перекрыв отопительный контур (А), пускает течение воды от первичного теплообменника к вторичному устройству (4).

Внутри данного термообменника проходит трубопровод, по которому в нагреватель поступает холодная вода из общей водопроводной сети (С). Проходя через толщу жидкости, разогретой до заданной температуры, холодная вода, в свою очередь, нагревается и в таком виде попадает уже в систему горячего водоснабжения (В).

Некоторые моменты профилактики

Для качественной работы двухконтурного котла надо обеспечить следующее:

  1. На входе в котел трубопровода холодного водоснабжения следует устанавливать фильтр, препятствующий загрязнению теплообменника.
  2. Чтобы замедлить образование накипи в трубопроводе, надо отрегулировать нагрев воды в ГВС не выше 45-50°С.
  3. Выполнять капитальную очистку теплообменников раз в 3-7 лет. Если вода слишком жесткая, чистить устройство не реже одного раза в 3 года.

Если эти требования будут соблюдены, потребитель может рассчитывать на долгую и надежную работу оборудования.

Как заполнить систему обогрева через подпитку

Заполнение системы отопления закрытого типа через подпитку возможно только в том случае, если предусмотрено подключение контура к водопроводу. В автономных системах – это самый оптимальный вариант, так как не требует покупки дополнительного оборудования.

Клапан подпитки.

Желательно на подпитке ставить не шаровой кран, а вентиль, которым можно регулировать поток. Перед тем как заполнить систему отопления водой нужно освободить его от старого теплоносителя. Вода ведь меняется из-за того, что она становится слишком грязной. Затем нужно открыть все краны Маевского на радиаторах и открыть подпитку.

По мере заполнения радиаторов из воздухоотводчиков на торцах начнет струиться жидкость. Как только появилась вода, кран сразу перекрывается. Нужно следить за показаниями манометра – прибор, который показывает давление в контуре обогрева.

В автономных системах оно не должно быть больше 2,5 атмосфер. Такое значение достигается при повышении температуры теплоносителя, а когда вода холодная, то манометр должен показывать не больше 1,5 атмосфер.

После того как заполнение водой системы отопления завершено нужно включить котел. Когда теплоноситель нагреется нужно еще раз стравить воздух со всех батарей. В горячей воде отделение воздуха происходит интенсивнее, чем в холодной. Возможно, удалять воздушные пробки придется несколько раз (первые 2-3 цикла нагрева теплоносителя).

Влияние температуры на свойства теплоносителя

Кроме вышеописанных факторов температура воды в трубах теплоснабжения влияет на ее свойства. На этом основан принцип работы гравитационных систем отопления. При увеличении уровня нагрева воды происходит ее расширение и возникает циркуляция.

Однако в случае использования антифризов превышение нормы температура в батареях отопления может привести к другим результатам. Поэтому для теплоснабжения с теплоносителем, отличным от воды, следует сначала узнать допустимые показатели его нагрева. Это не касается температуры радиаторов централизованного теплоснабжения в квартире, так как в подобных системах не применяются жидкости на основе антифризов.

Антифриз используется в том случае, если будет вероятность влияния низкой температуры на батареи отопления. В отличие от воды он не начинает переходить из жидкого состояния в кристаллообразное при достижении 0°С. Однако если работа теплоснабжения входит за нормы таблицы температур для отопления в большую сторону – могут происходить следующие явления:

  • Пенообразование . Это влечет за собой увеличение объема теплоносителя и как следствие – возрастание давления. Обратный процесс при остывании антифриза наблюдаться не будет;
  • Формирование известкового налета . В состав антифриза входит некоторое количество минеральных компонентов. При нарушении нормы температуры отопления в квартире в большую сторону начинается их выпадение в осадок. Со временем это приведет к засору труб и радиаторов;
  • Повышение показателя густоты. Могут наблюдаться сбои в работе циркуляционного насоса, если его номинальная мощность не была рассчитана на возникновение таких ситуаций.

Поэтому намного проще следить за температурой воды в системе теплоснабжения частного дома, чем контролировать степень нагрева антифриза. Кроме этого составы на основе этиленгликоля при испарении выделяю вредный для человека газ. В настоящее время их практически не применяют в качестве теплоносителя в автономных системах теплоснабжения.

Газовые двухконтурные котлы

В отличие от одноконтурных газовых котлов, оснащённых единственным теплообменником, в двухконтурных их два. По конструкции дополнительные теплообменники для ГВС можно разделить на три типа:

  • Отдельный дополнительный теплообменник первичного типа. Первичного — значит, что нагрев происходит непосредственно пламенем. По сути, это уменьшенный аналог отопительного теплообменника. Подобной конструкции в наибольшей степени характерны недостатки, о которых сказано выше. Зато это самый простой и недорогой вариант, к тому же в случае выхода из строя одного из теплообменников каждый из них ремонтируется или заменяется независимо от другого.

Первичный теплообменник газового теплогенератора очень похож по конструкции на радиатор автомобиля

  • Битермический теплообменник представляет собой «трубу в трубе» и тоже является первичным. В наружной части трубы циркулирует теплоноситель, внутренняя предназначена для ГВС. Такая схема обеспечивает более стабильный температурный режим, но обслуживать и ремонтировать такие котлы дороже.

Подобная форма битермической трубы обеспечивает её жёсткость при равномерном прогреве

  • Вторичный теплообменник получает тепло не от сгорания топлива, а от теплоносителя, нагретого в первичном теплообменнике отопления.

Пластинчатые вторичные теплообменники ГВС. По двум трубам циркулирует теплоноситель, по паре других — горячая вода, тепло передаёт множество тонких стальных пластин

Во вторичном теплообменнике нет нужды сильно «зажимать» поток воды, поэтому при такой конструкции использование нескольких смесителей одновременно не приводит к большой разнице температуры в кранах, перепады температуры не столь резки. К тому же, вторичный теплообменник в некоторых моделях можно интегрировать в ГВС с циркуляцией.  Увы, за комфорт нужно платить и подобные котлы стоят дороже.

Схема работы двухконтурного котла в режиме отопления и ГВС. Обратите внимание, что при приготовлении горячей воды отопление временно отключается, как и в системе с бойлером косвенного нагрева

Отопление от одноконтурного котла и ГВС от колонки

Схема имеет несколько преимуществ перед двухконтурными водонагревателями:

  • автономная работа — при выходе одного прибора из строя другой продолжит работать;
  • не ограничен объемом нагреваемой воды — отдельно стоящий проточный водонагреватель имеет большую производительность, чем встроенный теплообменник ГВС.

Газовый котёл с колонкой более удобны в эксплуатации, но занимают больше места и стоят в среднем дороже приблизительно 30% по сравнению с приобретением двухконтурного котла. Несмотря на существующие недостатки, раздельная установка — это оптимальный вариант, конечно, если позволяет площадь котельной и помещение соответствует предъявляемым требованиям, описанным в СНиП и СП.

Можно ли установить колонку рядом с котлом

Документ, регламентирующий подключение и расположение газового водогрейного оборудования — СП (ранее СНиП 42-01-2002) «Газораспределительные системы». В частности, в нем оговаривается, что расстояние между колонкой и котлом определяет производитель. В самих документах нет строгих правил, указывающих на минимальные разрывы. Во многих инструкциях по эксплуатации, предоставленных производителями указывается:

  • действующие правила установки газового котла и колонки исключают их размещение друг над другом;
  • допускается размещение газового оборудования в непосредственной близости.

Требования к помещению для установки газового котла и газовой колонки оговариваются в СП :

  • минимальная площадь 8-9 м²;
  • высота потолков не менее 2,2 м;
  • в котельной должна быть форточка или открывающееся окно;
  • размещать газопотребляющее оборудование в ванной комнате запрещено;
  • помещение, используемое под котельную должно иметь закрывающуюся дверь, с полотном, не достающим до пола около 5 см;
  • обязателен тройной воздухообмен, наличие естественной приточно-вытяжной вентиляции.

Установка газового отопительного и водогрейного оборудования разрешена исключительно в помещениях, соответствующих описанным в требованиях СП

Можно ли в один дымоход вывести котел и колонку

Нет. Использование дымохода двумя приборами полностью противоречит существующим строительным нормам. Совмещенный дымоход для газового котла и газовой колонки это прямое нарушение СП (ранее СНиП 41-01-2003), в которых оговаривается следующее:

  • Теплогенераторы работающие на газе оборудуются отдельной системой дымоотведения и подключаются к раздельным дымоходам.
  • В редких исключениях допускается подсоединение двух колонок в единую сеть при условии присутствия рассечки не менее 0,5 м.

Ограничения остаются даже при условии, что водонагреватель и котел будут использоваться попеременно, а не одновременно.

Плюсы: колонка + котел

Раздельная схема подключения отопления и ГВС имеет несколько преимуществ:

  • газовая колонка вместо двухконтурного котла работает с большей теплоотдачей и имеет лучшую пропускную способность;
  • экономичность — водонагреватель работает даже летом, не тратит газ на нагрев отопления;
  • не все двухконтурные газовые котлы могут работать в летнем режиме исключительно на ГВС.

Небольшие дополнительные затраты на покупку колонки и котла окупятся за счет более экономичного расхода газа.

Минусы спаренного решения

Главный недостаток сложности, связанные с размещением газового котла и колонки в одном помещении. Нужно учесть действующие строительные нормы, необходимость в качественной естественной вентиляции, минимальной площади котельной и требования, предъявляемые к размещению.

Если площадь помещения под котельную небольшая, лучше остановить свой выбор на двухконтурном котле. При достаточном количестве места стоит установить одноконтурный теплогенератор и колонку.

Прочие параметры

Бывает так, что цена, которую имеет газовая котельная, принцип работы этого оборудования не играют определяющей роли для потребителя. Если он уделяет больше внимания удобству пользования горячей водой или потребляет ее в большом количестве, то следует подумать о приобретении котельного оборудования, в конструкции которого предусмотрен встроенный либо внешний накопительный бойлер. Подобные модели обладают многими достоинствами котлов, которые используют для нагрева горячей воды проточный метод.

Даже если в бойлере не останется воды, он будет и дальше работать в прежнем режиме. Также двухконтурный котел с бойлером является привлекательным вариантом и потому, что он может стабильно работать, невзирая на то, какой напор создается в водопроводе.

Функциональное назначение в газовом котле

Основное назначение любого обменника тепла — это, во-первых, передача тепловой энергии от источника нагревания (чаще всего, от газовой горелки) к теплоносителю (как правило, воде в замкнутом или незамкнутом контуре) и, во-вторых, передача тепла от одного теплоносителя, разогретого до нужной температуры, к другому, холодному, теплоносителю.

По способу передачи тепловой энергии от источника тепла к технической жидкости различают 3 основных вида термообменников.

При участии первичного, состоящего из медных трубок и пластин, осуществляется передача тепла от сгорающего в горелке газа к жидкому теплоносителю. Используется в основном в контуре отопления помещений.

Вторичный обменник передает тепло от нагретого (в первичном термобменнике) носителя непосредственно к нагреваемой среде. Представляет собой пластинчатое устройство, предназначенное для подогрева воды из водопроводной системы дома.

Третий вид обменника тепла — совмещенный битермический, осуществляет двойной обмен теплоносителей. Чаще всего на практике применяются двухконтурные (с первичным и вторичным обменниками тепла) котлы, реже — одноконтурное (только с первичным термообменником) отопительное оборудование.

Схема подключения водяного теплого пола к котлу

Существуют разные способы обвязки котла с тёплым полом. Все они имеют положительные и отрицательные стороны, и предназначены для определённых условий. Рассмотрим популярные схемы подсоединения водяных тёплых полов к котлу.

Схема с трёхходовым клапаном

Распространённая схема для многоконтурной системы с разными нагревательными приборами — с трёхходовым клапаном. Подходит для совмещённого отопления — радиаторы, температура воды 80 градусов, и тёплый пол — 45.

Обеспечить такую разницу температур поможет установка трёхходового клапана с циркуляционным насосом. Нужный уровень нагрева теплоносителя достигается смешиванием воды из котла с идущей из обратки. Порции подмеса холодной жидкости регулируются открыванием или закрыванием клапана.

Схема со смесительным узлом

Способ предназначен для комбинированных систем — батареи и ТП. Здесь, вместо термостатического клапана монтируется насосоно-смесительный узел.

Подключение коллектора к котлу – энергоэффективная схема, в ней, при помощи балансировочного вентиля происходит перемешивание горячей и охлаждённой воды в строгих пропорциях.

Схема с электронным терморегулятором

Схема подключения водяного теплого пола к котлу

Система подачи ТП функционирует с помощью малогабаритных термоэлектроных наборов, они могут обеспечить работу только одной петли обогревающей площадь не более 20 м2.

Терморегулятор — это небольшой прибор с пластиковым корпусом, в котором размещены:

Принцип работы схемы простой — нагретая жидкость направляется в контур напрямую из котла, без подмеса. Регулировка температуры осуществляется встроенным регулятором.

Он отдаёт команду электромеханическому клапану, который отвечает за подачу газа к котлу. Вода движется по контуру без воздействия насоса, и охлаждается непосредственно внутри петли.

Схема несложная и обходится такая обвязка не дорого, но она не позволяет производить точную настройку. Она подходит:

Схема подключения водяного теплого пола к котлу

Схема прямого подключения

Для запитывание пола по этой схеме применяется гидравлическая стрелка. Способ отличается тем, что при подключении тёплого пола к котлу с насосом, его контур должен иметь насосный агрегат, который работает вмести с терморегулятором. Они будут регулировать скорость движения жидкости с учётом температуры воздуха.

Процесс следующий — нагретая вода от котла движется в гидравлический коллектор, где она распределяется по контурам пола. После прохода по петлям, она возвращается в нагреватель через обратную трубу.

Этот способ применяется в основном только на конденсационных устройствах, так как при данной схеме понижение температуры на трубе подачи не происходит. Если установить обычный газовый котёл, то работа в таком режиме приведёт к быстрой поломке теплообменника.

При монтаже твёрдотопливного котла, чтобы система функционировала правильно, потребуется установка буферного бака, а это ограничит температурный уровень.

Схема подключения водяного теплого пола к котлу

Виды устройств

Сегодня существует три вида электрических котлов.

В зависимости от установленного нагревательного элемента они могут быть:

  • электронными;
  • трубчатыми;
  • индукционными.

Помимо этого двухконтурные котлы могут быть однофазными и трехфазными. К примеру, если мощность устройства свыше 12 киловатт, то оно является исключительно трехфазным.

Помимо этого котлы различаются и по способу установки и делятся на:

Виды устройств
  • напольные;
  • настенные.

ВАЖНО!

Напольные устройства считаются наиболее мощными и эффективными.

Они отлично подходят для обогрева большой площади, и в то же время не занимают слишком много места в помещении. Настенные варианты еще более компактны и подходят для небольших домов.

Отопительный газовый котел для дома больших размеров – Protherm Medved KLZ

Protherm Medved 50 KLZ

Котлы от чешского производителя Протерм всегда отличались надежностью и выносливостью, все эти качества в полной мере характерны и для модели Medved 50PLO, которая является одним из наиболее востребованных одноконтурных котлов на рынке.

Преимущества Protherm Medved 50 PLO:

  • Наличие встроенного бойлера на 110 литров, благодаря чему с вас снимается необходимость финансовых затрат на покупку дополнительных комплектующих;
  • Высочайший КПД для оборудования данного класса – 92%;
  • Экономичность – расход природного газа при мощности 50 кВт составляет 5,2 м3/час;
  • Высокий класс электрозащиты IP40, который гарантирует полную безопасность эксплуатации устройства

Среди недостатков модели можно выделить:

  • Котел может отключаться при низком давлении подачи газа в отопительную систему;
  • Зависимость от электричества – пьезорозжиг работает только при наличии подключения к электросети.

Как свидетельствуют отзывы владельцев Protherm Medved 50 KLZ, данная модель является оптимальным вариантом отопительного котла для частных домов средних и больших размеров так в плане продуктивности, так и по экономии природного газа.

Как выбрать котел для отопления частного дома

Читайте также:  Инструкция по монтажу электрического теплого пола, этапы работы