Двухконтурный газовый котел — принципы работы котла

Если вас интересует, как делается правильная обвязка газового котла отопления, схема, приведенная на этой странице, поможет вам разобраться в этом вопросе. Несколько комментариев к схеме и несколько дополнительных фото также добавят ясности.

Самая простая схема обвязки газового котла отопления

Самая простая обвязка газового котла отопления, схема которой представлена ниже, будет справедлива для газовых теплогенераторов, которые объединяют в своем корпусе сразу несколько устройств:

  1. Газовая горелка, которая сжигает подаваемый магистральный или сжиженный природный газ.
  2. Теплообменник газового котла, который нагревается горелкой и передает тепло сжигаемого газа теплоносителю.
  3. Встроенная в корпус котла группа безопасности.
  4. Встроенный в корпус котла расширительный бак – экспанзомат.
  5. Встроенный в корпус котла циркуляционный насос системы отопления.
Самая простая схема обвязки газового котла отопления
Самая простая схема обвязки газового котла отопления
Самая простая схема обвязки газового котла отопления

Устройство котлов Вайлант

Электрическая схема

Устройство котлов Вайлант

Рассмотрим устройство котла Вайлант, используя картинки и схемы из руководства по монтажу. Для правильной настройки при установке и устранению неисправностей, необходима принципиальная электрическая схема. На ней показано, куда именно подключаются все узлы устройства к электрической плате управления.

Электросхема для конкретной модели газового нагревательного аппарата может немного отличаться от стандартной. Чтобы сделать ремонт и отрегулировать конкретную модель, нужно использовать инструкцию по эксплуатации, которая идет в комплекте к каждому аппарату.

Устройство котлов Вайлант

Гидравлическая схема

На гидравлической схеме работы котла обозначены все узлы, которые проходит жидкость в процессе нагревания. Снизу расположены пять труб, по две на ГВС и отопление и одна, подающая газ.

Устройство котлов Вайлант

В правый крайний патрубок поступает охлажденный теплоноситель из отопительной системы. Жидкость проходит через трехходовой клапан, циркуляционный насос и поступает в первичный теплообменник. Там она нагревается и выходит через фильтр из левого крайнего патрубка в систему отопления. Если выставлен приоритет горячего водоснабжения, то она проходит через вторичный теплообменник, нагревая при этом воду для бытового пользования. Управляет направлением потока теплоносителя трехходовой клапан.

Во второй с правой стороны патрубок поступает холодая чистая вода, идет во вторичный теплообменник и оттуда уже нагретая выходит во вторую слева трубу.

Подготовительный этап

Независимо от специфики отопительного контура, его главным элементом всегда остается котел. Чтобы он работал правильно обвязка газового котла отопления схема которой предполагает использование множества элементов, должна быть составлена заранее.

Для проведения обвязки собственнику потребуется целый набор инструментов и арматуры:

Подготовительный этап
  • расширительный бачок;
  • трубопроводы подвода подачи и обратки;
  • запорные краны;
  • автоматика;
  • циркуляционное оборудование.

Этот перечень является общим для большинства отопительных приборов. При этом обвязка котла отопления Вайлант или прибора от другого бренда, может потребовать ряд дополнительных компонентов, о которых будет сказано в инструкции.

Каждый элемент, который предполагает обвязка напольного газового котла, играет важную роль в системе отопления. В частности, расширительный бак, который предусматривает схема обвязки настенного двухконтурного газового котла, компенсирует разницу давления подогретого и холодного теплоносителя и отвечает за целостность контура.

Подготовительный этап

Функциональное значение в обвязке котла играет и циркуляционное оборудование. Без него невозможно добиться равномерного прогрева радиаторов, поэтому обвязка котла отопления схема которой составляется специалистами, предполагает использование электрических циркуляционных насосов. С ростом сложности схемы обвязки будет увеличиваться трудоемкость работ, затраты материалов и расходы. Однако это позволит увеличить функциональность обвязки и добиться максимальной производительности в работе котла.

Однотрубная схема обвязки

Данный вариант обвязки имеет ряд преимуществ, это: простота и оперативность выполнения работ, экономичность, необходимость минимального количества арматуры и трубопроводов. Данная обвязка настенного двухконтурного газового котла или напольного отопительного прибора предполагает наличие одного контура. Трубы подводятся к котлу горизонтально, в некоторых случаях возможен вариант скрытой подводки. Далее выбирается схема подсоединения радиаторов.

Подготовительный этап

Для обвязки котла может быть использовано последовательное соединение радиаторов, а также может быть задействована схема под названием «Лениградка» (более подробно о которой можно прочитать здесь). Согласно ей, радиаторы подключаются параллельно к котлу, но последовательно между собой. Вторая схема более предпочтительна, поскольку отличается рациональностью и эффективностью.

Однотрубная обвязка котла используется в частных домах и квартирах. При установке в высотных зданиях она может проявить себя не с лучшей стороны и будет способствовать неравномерному нагреву радиаторов, находящихся на разных этажах здания.

Двухтрубная схема обвязки

Подготовительный этап

Данная схема предполагает больший расход материалов и средств, необходимых на закупку арматуры, но при этом дает ощутимую выгоду в плане теплоотдачи. По этим причинам собственником может быть выбрана именно двухтрубная схема обвязка двухконтурного котла отопления, которая имеет свою специфику.

Схема предполагает вывод подающего трубопровода вверх, а далее от него к каждому радиатору отводится труба.

Контур обратки, напротив, отводится параллельно полу и с помощью патрубков подключается к радиаторам снизу. Такое решение позволяет добиться максимально равномерного прогрева помещения.

Подготовительный этап

Особенности подключения

Схема с принудительной циркуляцией двухконтурного котла.

Читайте также:  Автоматизация котельных и теплоснабжения

При выполнении обвязки отопительного газового котла можно использовать самые различные схемы:

  • схема с принудительной циркуляцией продемонстрирована на рис.1;
  • схема обвязки с естественной циркуляцией;
  • классическая схема коллекторной разводки;
  • разводки газового котла с использованием первично-вторичных колец

Есть несколько способов подсоединении оборудования и всей разводки.

Для обычного одноконтурного котла нет ничего сложного, но для двухконтурного все гораздо сложнее. Поэтому требуется предельное внимание и точное соблюдение всех рекомендаций. Схема обвязки котла может быть с смесителем и без него. Для прямого подключения в системе предусматривается только горелка, для смесительного применяется не только горелка, но и специальный смеситель, имеющий сервопривод.

При выполнении обвязки газового котла уделяется внимание и аварийной системе. Для чего она необходима и почему это столь важно? Любая отопительная система представляет собой довольно сложный механизм. Система должна быть максимально безопасной и эффективной. При возникновении нестандартных ситуаций работа отопительной системы будет приостановлена, подача топлива или теплоносителя будет выключена. Таких защитных схем есть несколько, все отличаются по принципу работы, по способам использования.

Монтаж и подключение двухконтурного котла.

Отопление может включать в себя схему подачи воды непосредственно из водопровода. Такой метод применяется редко, так как он отличается не самой высокой эффективностью. Проблема состоит в том, что при отключении централизованной подачи воды из водопровода в 80% случаев котел подвергается перегреву. Некоторое количество воды в системе сохраняется, благодаря наличию гидроаккумулятора, но этого объема совершенно недостаточно, чтобы обеспечить защиту от сильного перегрева. Поэтому нужна установка специальной системы отключения еще на этапе обвязки двухконтурного газового котла. Такая система останавливает работу автоматически, чтобы не допустить выхода оборудования из строя.

Если в системе отопления вместо воды применяется антифриз, то надо помнить, что при аварийных ситуациях в канализацию может уйти достаточно большой объем этого вещества, порядка 150 л. Поэтому нужна установка специального блокирующего устройства, которое предотвратит подобные аварии.

Разводка

Схема разводки отопления от котла может быть одно- и двухтрубной. Однотрубная разводка подразумевает, что нагретый носитель тепла идет по всем радиаторам, отдавая приборам часть своей теплоэнергии. Как правило, такую схему выбирают тогда, когда бюджет несколько ограничен. Для того чтобы организовать такую схему, вам будет нужно лишь минимум труб, сопутствующих материалов. Но следует обозначить и недостатки, которые характерны для такой системы, как однотрубное устройство котла отопления:

Рекомендуем к прочтению:Выбор котла отопления для дома

  • Нет возможности осуществлять раздельное регулирование уровня теплоотдачи для каждой отдельной батареи;
  • Понижается количество тепла, которое батареи отдают по мере их удаления от котла отопления.

Усовершенствованные чертежи самодельных котлов отопления однотрубных – это ленинградские системы отопления. Такие системы были созданы для того чтобы решить проблему независимой регулировки теплоотдачи каждого радиатора. В однотрубной схеме вода будет идти через все поставленные батареи последовательным образом. Монтаж запорных кранов на каждый радиатор и установка байпаса позволят обеспечить циркулирование теплоносителя при отсекании какого-нибудь прибора отопления.

Однотрубная система отопления

Далее рассмотрим двухтрубные схемы подключения котлов отопления. Основное отличие – это подключение каждого радиатора к магистрали прямого и обратного тока. Конечно, расход труб будет больше. Но зато так вы сможете регулировать уровень теплоотдачи каждого радиатора.

Разводка

Схема обвязки двухконтурного котла отопления может быть нижней и верхней. При нижней схеме нужно учитывать необходимость постоянно выводить воздух их трубопровода. При верхней схеме теплоноситель от котла идет на чердак по трубам или под потолок верхнего этажа. Потом вода будет идти вниз по стоякам.

Горизонтальная схема подключения двухконтурного котла отопления имеет три варианта:

  • Тупиковые схемы систем отопления двухконтурных котлов.
  • Схемы с попутным движением.
  • Схемы с коллекторным распределением.

Существует также параллельное подключение котлов отопления, когда работает два котла. Система отопления с двумя котлами является удобной. Однако не всегда схема отопления с двумя котлами целесообразна.

Подключение к системе водоснабжения

Работы по подключению газового котла к водоснабжению аналогичны подключению к отопительному контуру. Единственная разница – используются трубы и краны другого диаметра. И здесь также потребуется фильтр для очистки воды. Помните, любой мусор, попавший в котел, может вызвать непоправимые поломки, поэтому не стоит экономить.

Главное правило – ошибка при подключении будет стоить дорого. Минимум – это создание аварийной ситуации, максимум – взрыв. Нужно очень тщательно выполнить соединение с газовой трубой. Перед пуском еще раз все проверьте, осторожность в таком деле – залог безопасности. Конечно, выполнить подключение к газопроводу можно и самостоятельно. Но мы настоятельно рекомендуем обратиться к специалистам. Стоить это будет не так дорого, зато вы точно будете уверены, что все выполнено в соответствии с нормами и никаких утечек не будет. Первый пуск котла также рекомендуется проводить под наблюдением специалиста. Первый запуск может принести много неожиданностей и выявить неисправности, которые своими силами вы уже не поправите.

Читайте также:  Грамотный расчет теплого пола и основные правила проектирования

Создание контуров с естественной циркуляцией

Системы с таким перемещением теплоносителя отличаются простотой конструкции и их можно смонтировать самостоятельно. Такой вид отопления – без насоса, способствующего перемещению теплоносителя, также называют гравитационным. Движение горячего теплоносителя к отопительным приборам и отток остывшей воды осуществляется без применения дополнительных механизмов и помощи человека.

К преимуществам гравитационного теплоснабжения относятся:

  • простейший монтаж;
  • функционирование вне зависимости от наличия электроснабжения;
  • небольшие размеры конструкции;
  • недорогое обслуживание;
  • возможность своими руками отремонтировать систему (исключение составляет котел);
  • надежное функционирование – такая обвязка не содержит устройств, которые ломаются в неподходящий момент.
Создание контуров с естественной циркуляцией

Среди недостатков контуров с естественной циркуляцией значатся:

  • необходимость производить расчеты диаметра труб, когда выполняется обвязка котла. Сразу следует заметить, что этот параметр будет немалым, что не всегда удобно для владельцев небольших загородных коттеджей. В интерьере помещений система обогрева с естественной циркуляцией выглядит не очень презентабельно;
  • регулировать их работу не представляется возможным. Но обвязка напольного котла отопления полипропиленом или настенного прибора подлежит модернизации. Для этого в контур врезают циркуляционный насос, которым пользуются при необходимости.

Конструкция двухконтурного прибора

Устройство двухконтурного газового котла (рис. 4) заключается в трех основных узлах, которые есть во всех видах прибора:

  • Газовая горелка;
  • Теплообменники;
  • Автоматика.

Также неизменной частью газового отопительного агрегата является корпус со слоем теплоизоляции.

Конструкция двухконтурного прибора

Рис. 4 Конструкция двухконтурного газового котла

Газовая горелка – это конструкция с перфорацией вдоль всего корпуса, а внутри находятся форсунки. Форсунки подают и распределяют газ, для равномерного пламени. Горелка может быть нескольких видов:

  • Одноступенчатая – эта горелка устроена, так что ее нельзя регулировать, она работает в одном режиме;
  • Двухступенчатая – это устройство имеет 2 позиции регулировки мощности;
  • Модулированная – мощность такой горелки можно регулировать, за счет этого котлы экономнее расходуют топливо.

Теплообменник. В двухконтурных газовых приборах есть 2 теплообменника:

  • Первичный – в нем нагревается теплоноситель для отопительного контура. Изготавливается из стали или чугуна;
  • Вторичный – это теплообменник, в котором нагревается вода для контура горячего водоснабжения. На него обычно влияет температура несколько меньше чем на первичный, поэтому он может быть изготовленным из таких материалов как медь, нержавеющая сталь и т.д.

Рис. 5 Первичный теплообменник для двухконтурного газового прибора Автоматика – это узел, который управляет работой газового устройства. Он включает электронную схему и систему датчиков. Датчики подают показания работы двухконтурного котла в электронную схему, которая задает режим функционирования либо же отключает прибор.

Конструкция двухконтурного прибора

Циркуляционный насос – это устройство нужно для системы отопления с принудительной циркуляцией. Это комплектующая деталь для энергозависимой системы. Такой насос обеспечивает нужный показатель давления.

Система отведения продуктов горения может быть с:

  • естественной тягой. В этом случае продукты горения выводятся в дымоходную трубу, которая должна возвышаться над крышей минимум на 1 метр;
  • принудительной тягой. Котлы с такой системой имеют в конструкции вентилятор для вывода продуктов горения в коаксиальный дымоход (труба в трубе). Такие котлы называют турбированными.

Расширительный бак. Когда теплоноситель нагревается до высокой температуры, то он расширяется, и его излишки временно попадают в расширительный бак. Объем бака может быть разным, это зависит от объема теплоносителя в системе и мощности котла.

Камера сгорания выглядит как емкость из металла с теплоизоляцией. Именно над ней находится первичный теплообменник, а на ее дне расположена горелка. Камера сгорания газового устройства может быть:

  • открытой;
  • закрытой.
Конструкция двухконтурного прибора

Газовый двухконтурный прибор с открытой камерой – это устройство, которое может быть энергонезависимым, так как воздух для горения он берет прямо из помещения, в котором установлен. Рекомендуется устанавливать такие агрегаты в отдельно отведенных помещениях – котельных. Они должны быть устроены по всем правилам, а именно иметь хорошую вентиляцию и окно. Если двухконтурному котлу с открытой камерой горения не хватает воздуха, он будет выделять углекислый газ.

Газовый двухконтурный прибор с закрытой камерой – это устройство, которое воздух для горения берет с улицы через коаксиальный дымоход. Принцип коаксиальной системы отведения газов заключается в ее особенной конструкции – «труба в трубе» (рис. 6). То есть труба с меньшим диаметром находится в трубе большего диаметра. Через маленькую трубу выходят продукты горения, а через большую происходит забор воздуха в газовый котел. Преимуществом коаксиального дымохода является то, что его можно устанавливать как горизонтально, так и вертикально.

Рис. 6 Труба для коаксиального дымохода (труба в трубе)

Как обвязывать котлы на твердом топливе

Схема подсоединения дровяного теплогенератора призвана решить 3 задачи (помимо снабжения батарей теплоносителем):

  1. Предотвращение перегрева и закипания ТТ-котла.
  2. Защита от холодной «обратки», обильного выделения конденсата внутри топливника.
  3. Работа с максимальным КПД, то есть, в режиме полноценного горения и высокой теплоотдачи.
Читайте также:  6 советов по выбору и размещению зеркал для прихожей

Примечание. Для агрегатов с чугунным теплообменником важна защита от температурного шока, ведущего к растрескиванию секций. Явление возникает в закрытой системе, когда из-за отключения света циркуляция воды останавливается. После подачи электроэнергии остывший теплоноситель резко охлаждает чугун, в результате образуются трещины.

Как обвязывать котлы на твердом топливе

Представленная схема обвязки твердотопливного котла с трехходовым смесительным клапаном позволяет защититься от конденсата в топке и вывести теплогенератор на режим максимальной эффективности. Как это работает:

  1. Пока система и отопитель не прогреты, насос гоняет воду по малому котловому контуру, поскольку трехходовой вентиль закрыт со стороны радиаторов.
  2. Когда теплоноситель нагревается до 55—60 градусов, настроенный на указанную температуру клапан начинает подмешивать воду из холодной «обратки». Теплосеть загородного дома постепенно прогревается.
  3. По достижении максимальной температуры клапан полностью закрывает байпас, вся вода из ТТ-котла уходит в систему.
  4. Установленный на обратной линии насос прокачивает воду через рубашку агрегата, не давая последнему перегреться и вскипеть. Если поставить насос на подаче, камера с крыльчаткой может заполниться паром, перекачивание прекратится и котел гарантированно закипит.

Рекомендация. Мы не советуем обвязывать котлы на дровах пластиковыми трубами, по крайней мере, со стороны подачи. Лучше использовать медь, оцинкованную сталь или нержавейку.

Принцип нагрева с помощью трехходового вентиля применяется для обвязки любых теплогенераторов на твердом топливе – пиролизных, пеллетных, прямого и длительного горения. Исключение – гравитационная разводка, где вода движется слишком медленно и не провоцирует выпадение конденсата. Клапан создаст высокое гидравлическое сопротивление, препятствующее самотеку.

Если производитель оснастил твердотопливный агрегат водяным контуром, змеевик можно использовать для аварийного охлаждения в случае перегрева. Заметьте: предохранитель на группе безопасности срабатывает от давления, а не температуры, поэтому не всегда способен защитить котел.

Как обвязывать котлы на твердом топливе

Проверенное решение – подключаем змеевик ГВС к водопроводу через специальный клапан теплового сброса, как показано на схеме. Элемент сработает от температурного датчика и в нужный момент пропустит через теплообменник большой объем холодной воды.

Использование буферной емкости

Лучший способ повысить эффективность ТТ-котла – подключить к отоплению через буферную емкость. На входе теплоаккумулятора собираем проверенную схему с трехходовым смесителем, на выходе ставим второй клапан, поддерживающий требуемую температуру в батареях. Циркуляцию в отопительной сети обеспечивает второй насос.

Балансировочный вентиль на обратной линии нужен для регулировки производительности насосов

Что мы выигрываем благодаря тепловому аккумулятору:

Как обвязывать котлы на твердом топливе
  • котел горит на максимуме и достигает заявленного КПД, топливо используется эффективно;
  • вероятность перегрева резко снижается, поскольку агрегат сбрасывает излишки тепла в буферный бак;
  • теплоаккумулятор играет роль гидрострелки, к емкости можно подключить несколько ветвей отопления, например, радиаторы I и II этажа, напольные греющие контуры;
  • полностью прогретый резервуар поддерживает работу системы в течение длительного времени, когда дрова в топке котла прогорели.

Примечание. Заводские теплоаккумуляторы зачастую комплектуются электрическими нагревателями – ТЭНами, поддерживающими температуру воды в верхней зоне емкости. Как сделать обвязку отопителя и емкости, смотрите на видео:

ТТ-котел и накопительный водонагреватель

Чтобы с помощью дровяного теплогенератора загружать бойлер — «косвенник», нужно последний врезать в котловой контур, как изображено на картинке. Поясним функции отдельных элементов схемы:

  • обратные клапаны не дают теплоносителю течь в другую сторону по контурам;
  • второй насос (достаточно взять маломощную модель 25/40) обеспечивает циркуляцию через спиральный теплообменник водонагревателя;
  • термостат отключает этот насос, когда бойлер достигает заданной температуры;
  • дополнительный воздухоотводчик препятствует завоздушиванию подающей линии, которая окажется выше штатной группы безопасности.
Как обвязывать котлы на твердом топливе

Аналогичным способом можно стыковать бойлер с любым котлом, не оснащенным электронным блоком управления.

Схема обвязки электрокотла

Обычно схема обвязки электрокотла отопления включает следующие дополнительные элементы:

  • циркулярный насос;
  • манометр;
  • балансировочный кран;
  • распределительный клапан;
  • вентили;
  • шаровые краны;
  • проходной фильтр;
  • клапаны – проходной, воздушный, обратный и предохранительный;
  • хомуты, муфты, тройники;
  • радиаторы (батареи) отопления;
  • трубы для теплоносителя – металлические или металлопластиковые;
  • крепежные изделия.
Схема обвязки электрокотла

Для проведения монтажа потребуется:

  • набор гаечных ключей;
  • сварочный аппарат;
  • болгарка и другие инструменты.

Также схема отопления от электрокотла включает элементы, предназначенные для подсоединения настенных приборов к отопительной конструкции, которая может предназначаться для стандартного обогрева помещений, для горячего водоснабжения или для системы теплый пол (детальнее: «Какой электрокотел для теплого пола лучше выбрать»).

Одноконтурный вариант обустройства отопления является несложным, необходимо просто следовать инструкции по установке электрокотла. В случае применения двухконтурной системы, схема подключения электрокотла бывает прямой и смесительной. При прямом варианте регулировка температуры нагрева осуществляется при помощи горелки. В смесительной схеме для этих целей используется не только горелка, но и смеситель с сервоприводом.

Схема обвязки электрокотла

В двухконтурных системах в обязательном порядке задействуют аварийную схему обвязки для защиты оборудования от непредвиденных ситуаций, например при отключении электроснабжения. Наиболее эффективным способом принято считать создание специального аварийного контура.

Варианты обвязки котла, смотрите примеры на видео: