Как устроен газовый котел отопления

Советы экспертов: как обезопасить себя от поломок контроллера

Ремонт блоков управления газовых котлов – явление не частое. Однако прежде чем совершить покупку оборудования определённого производителя, поинтересуйтесь, есть ли в вашем регионе его сервисные центры.

Чтобы обезопасить себя от неприятностей в неподходящий момент, следует с помощью специалистов проводить осмотр котла до и после отопительного сезона. Защитить электроконтроллер от скачков давления поможет стабилизатор напряжения в сети, тем самым обезопасив прибор от поломки.

Предупредить возможные поломки блока управления можно при первом же его запуске в работу. Система блока сложная и по-своему хрупкая, настройки могут сбиться при перевозке или сборке оборудования. Поэтому при установке тщательно проверяют сначала все тонкости, связанные с проводкой, подачей воды и газа, а затем проверяют работу датчиков БУ.

Последние модели контроллеров доведены практически до полной самостоятельности. Блок управления газовым котлом сообщает о неисправностях при помощи индикаторов, как можно видеть на схеме ниже.

Заметив любой сбой, даже незначительный, лучше сразу вызвать специалиста по обслуживанию котлов, этим вы предупредите серьёзную поломку и убережёте себя от более серьёзных проблем.

Отопительные приборы часто становятся объектами экспериментов, результатом которых являются сушители полотенец например. На технологическом конкурсе в 2007 году в США среди различных конструкций можно было увидеть радиатор в виде стеллажа из вешалок, сконструированный в форме стула с обогревом сиденья.

Современное оборудование отопления для дома максимально удобно для пользователей. Задав необходимые параметры устройству, не нужно постоянно контролировать его работу, положившись на автоматический режим. А своевременная диагностика обогревательных устройств позволит избежать неприятностей из-за некорректной работы или поломок.

С примером установки контроллера можно ознакомиться в видеоматериале:

Какие документы понадобятся застройщику для установки котла

При кажущейся простоте, выполнить монтаж без привлечения специализированных организаций вряд ли возможно. Более того, до начала установки необходимо подготовить ряд документов.

Потребуются:

1. Договор на поставку природного газа для индивидуального застройщика.
2. Технические условия на подключение.
3. Проект установки оборудования, согласованный с газовой службой.

После того, как монтажная организация закончит свои работы, объект сдается инженеру газовой службы. Проверяется правильность подключения, соответствие оборудования проекту и нормам.  При успешной сдаче потребитель получает разрешение на использование системы.

Плюсы и минусы

К достоинствам двухконтурных систем можно отнести следующие:

1. Топливная экономичность. Поскольку конкурентом двухконтурника обычно выступает связка «одноконтурный котёл + БКС», расход природного газа будет больше во втором случае.
2. Компактные размеры. Если учесть, что львиная доля двухконтурных котлов используется в настенном исполнении, получается, что такие системы можно располагать не только в подсобных помещениях частных домов, но и в обычных кухнях малогабаритных квартир, где они могут занимать место не больше кухонного шкафа.
3. Готовое решение. В случае двухконтурного котла нет необходимости докупать дополнительное оборудование и думать о его совместимости. В одном устройстве уже объединены отопитель, проточный водонагреватель и циркуляционный насос. И всё это автоматизировано!

Однако идеальных котлов не бывает, есть и недостатки:

1. Невозможность одновременной работы двух контуров. При включении горячей воды отопительная система блокируется клапаном. Поэтому большой расход горячей воды может привести к падению температуры в помещении.
2. Настенные котлы, особенно компактных размеров с небольшой горелкой, не всегда могут нагреть воду до необходимой температуры, сохранив сильный напор. Температура в разных точках водоразбора может отличаться – чем дальше кран от котла, тем холоднее будет вода при одновременном открытии на всех точках.
3. Вторичный пластинчатый контур достаточно чувствителен к качеству проточной воды. Это требует либо регулярной очистки химическими средствами, либо установки специального умягчителя для жёсткой воды.

Вопрос стоимости намеренно рассмотрен отдельно, так как это одновременно и минус, и плюс. Стоимость любого двухконтурного котла всегда будет выше, чем одноконтурного. А вот если сравнивать с котлом, к которому подключён бойлер косвенного нагрева, то двухконтурник выйдет уже дешевле.

Принцип работы двухконтурного газового котла

Теперь мы приступим к разбору принципа работа газового двухконтурного котла. Назначение отдельных узлов и модулей мы выяснили, теперь эти знания помогут нам понять, как работает все это оборудование. Рассматривать принцип работы будем в двух режимах:

• В режиме обогрева;
• В режиме генерации горячей воды.

В режиме обогрева котел обеспечивает ваш дом теплом.

Сразу отметим тот факт, что работа в двух режимах сразу невозможна – для этого в двухконтурных котлах предусмотрен трехходовой клапан, направляющий часть теплоносителя в контур ГВС. Давайте рассмотрим принцип работы при обогреве, а потом узнаем, как работает техника в режиме горячего водоснабжения.

В режиме обогрева двухконтурный котел работает так же, как и самый обычный проточный нагреватель. При первом включении горелка работает довольно долго, поднимая температуру в контуре отопления до заданной отметки. Как только будет достигнут необходимый температурный режим, подача газа отключится. Если в доме установлен датчик температуры воздуха, то автоматика будет учитывать его показания.

На работу газовой горелки в двухконтурных котлах может влиять и погодозависимая автоматика, контролирующая температуру уличного воздуха.

Тепло от работающей горелки нагревает теплоноситель, который гоняется по отопительной системе в принудительном режиме. Трехходовой клапан находится в таком положении, чтобы обеспечить нормальное прохождение воды через основной теплообменник. Продукты сгорания удаляются двумя способами – самостоятельно или с помощью специального вентилятора, располагающегося в верхней части двухконтурного котла. Система ГВС при этом находится в отключенном состоянии.

Работа в режиме подачи горячей воды

Что касается контура горячего водоснабжения, то он запускается в тот момент, когда мы поворачиваем ручку водопроводного крана. Появившийся ток воды приводит к срабатыванию трехходового клапана, который отключает отопительную систему. Одновременно с этим происходит розжиг газовой горелки (если на тот момент она была отключена). Спустя несколько секунд из крана начинает течь горячая вода.

При переходе в режим подачи горячей воды, контур отопления полностью отключается.

Давайте разберем принцип работы контура ГВС. Как мы уже говорили, его включение приводит к отключению работы отопления – здесь может работать только что-то одно, или ГВС или отопительная система. Управляет всем этим трехходовой клапан

Он направляет часть горячего теплоносителя во вторичный теплообменник – обратите внимание, что никакого пламени на вторичке нет. Под действием теплоносителя теплообменник начинает греть протекающую через него воду

Схема несколько сложноватая, так как здесь задействуется малый круг циркуляции теплоносителя. Подобный принцип работы нельзя назвать самым оптимальным, зато двухконтурные газовые котлы с раздельными теплообменниками могут похвастаться нормальной ремонтопригодностью. Каковы особенности котлов с комбинированными теплообменниками?

• Более простая конструкция;
• Высока вероятность образования накипи;
• Более высокий КПД у ГВС.

Как мы видим, недостатки плотно переплетаются с достоинствами, но раздельные теплообменники ценятся больше. Конструкция несколько усложняется, зато здесь отсутствует накипь

Обратите внимание, что в момент работы ГВС протекание теплоносителя по отопительному контуру останавливается. То есть, его длительная работа способна нарушить тепловой баланс в помещениях

Как только мы закрываем кран, происходит срабатывание трехходового клапана, и двухконтурный котел переходит в режим ожидания (или сразу же включается подогрев чуть остывшего теплоносителя). В таком режиме оборудование будет находиться до тех пор, пока мы снова не откроем кран. Производительность некоторых моделей достигает до 15-17 л/мин, что зависит от мощности используемых котлов.

Разобравшись с принципом работы газового двухконтурного котла, вы сможете понять назначение отдельных узлов и даже сможете самостоятельно разобраться в вопросах ремонта. На первый взгляд, устройство кажется очень сложным, а плотная внутренняя компоновка вызывает уважение – все-таки разработчикам удалось создать почти идеальное отопительное оборудование. Двухконтурные котлы, таких фирм как Vaillant. активно используются для обогрева зданий различного назначения и для генерации горячей воды, заменяя собой сразу два прибора. А их компактность позволяет сэкономить место и избавиться от необходимости приобретения напольного котла.

Разновидности автоматики

В зависимости от принципа работы и конструктивных особенностей автоматика для газовых котлов отопления может быть одна из типов:

• Энергозависимая.
• Энергонезависимая.

Энергозависимые приборы автоматики

Данные устройства представляют собой электронные приборы небольшого размера, реагирующие на подачу газа при помощи открытия/закрытия крана. Прибор отличается конструктивной сложностью.

Задачи, которые позволяет решать электронная котловая автоматика:

• Закрывать/открывать кран подачи газа.
• Запускать систему в автоматическом режиме.
• Регулировать мощность горелки, благодаря наличию термодатчика.
• Выключать котел в экстренных случаях или в рамках заданного режима работы.
• Визуальная демонстрация того, как работает агрегат (какой температурный режим поддерживается в комнате, до какой отметки нагрета вода и так далее).

Ввиду постоянного роста потребительских запросов относительно удобства эксплуатации производители современных приборов предлагают ряд дополнительных возможностей:

• Управление и контроль работы оборудования.
• Защита системы отопления от неисправности трехходового клапана.
• Защита системы от замерзания. В данном случае устройство запускает котел при резком падении температуры в помещении.
• Самостоятельная диагностика с целью выявления неисправных запчастей, сбоев в работе конструктивных элементов. Данная опция позволяет избежать поломок, способных вывести котел из строя, а, следовательно, и больших материальных расходов, связанных с капитальным ремонтом или заменой оборудования.

Так электронная автоматика безопасности газовых котлов обеспечивает ровную работу оборудования, когда:

• отсутствую скачки;
• точно соблюдается заданный температурный режим;
• не возникает других проблем во время длительной эксплуатации.

Сегодня на рынке представлен широкий ассортимент автоматики энергозависимого типа. Она может быть как с возможностью программирования, так и без нее. В первом случае вы можете настраивать работу системы в режиме день-ночь или задать разный температурный режим на 1-7 день, учитывая прогноз погоды.

Энергонезависимые приборы

Данный тип автоматического оборудования для управления работой газовых котлов отопления является механическим. И многие потребители отдают предпочтением именно ему.

Основные причины:

• Низкая цена.
• Ручная настройка, отличающая простотой, что позволяет легко управлять прибором далеким от техники людям.
• Автономность устройства, для работы которого не требуется электричества.

Ручная настройка заключается в следующем:

• Каждый прибор оснащен температурной шкалой от минимального значения до максимального показателя. Выбирая нужную отметку на шкале, вы задаете рабочую температуру котлу.
• После запуска агрегата за работу принимается терморегулятор, контролирующий заданный температурный режим путем открывания/закрывания крана подачи газа.

Принцип действия основан на том, что термопара газового котла, которая встроена в теплообменник, оборудована специальным стержнем. Деталь изготавливается из особого материала (сплав железа и никеля — инвар), быстро реагирующего на температурные изменения. В зависимости от увеличения или снижения температуры стержень меняет свои размеры. Деталь прочно соединена с клапаном, который и регулирует подачу газа в горелку.

Но кроме этого сегодняшняя автоматика для газового котла энергонезависимого типа дополнительно оборудуется датчиками тяги и пламени. Они сразу же прекратят подачу топлива, если в дымоходе произойдет резкое падение тяги или в результате снижения давления в трубе.

За работу датчика пламени отвечает специальная тонкая пластина, которая при нормальной работе системы находится в изогнутом состоянии. Так она удерживает клапан в положении «Открыто». Когда пламя уменьшается, пластина выпрямляется, заставляя клапан закрыться. Такой же принцип работы и у датчика тяги.

Разновидности

Все оборудование автоматического газового водонагревателя, контролирующее режимы отопительной системы, в общем можно разбить на две основные составляющие. Причем, к первой группе относятся приборы безопасности, способные удерживать работу агв в заданном температурном диапазоне, и обеспечивать надежность системы.

Ко второй группе относится автоматика безопасности предназначенная обеспечивать наиболее комфортную эксплуатацию агрегатов. Например, для этой цели служит встроенный электророзжиг или электронный термометр.

В обязательный перечень автоматики безопасности, используемых газовых котлов, включена регламентированная группа элементов.

1. Узел, производящий контроль над дежурным пламенем. В его состав должны быть включены элементы автоматики для газовых агрегатов, обладающие способностью самостоятельно останавливать подачу газа.
2. Блок, контролирующий параметры нагрева теплоносителя, способный останавливать нагрев при достижении предельно допустимой отметки.
3. Модуль, осуществляющий контроль над тягой, способный прерывать подачу газа к действующей горелке при нарушениях отвода выхлопа.
4. Предохранительный клапан, позволяющий производить сброс излишков давления в теплоносителе.

При наличии всех указанных элементов, обеспечивающих регулировку оборудования имеющегося газового котла, имеющаяся отопительная система признается пригодной для безопасного использования и допускается к работе. Об этом заносится запись в журнал автоматики безопасности водогрейного котла.

Для каких целей нужен пар

Знание того, где используется паровой котел и с какими режимами, позволяет эффективно выбрать оборудование.

ПК применяются в таких отраслях:

1. ЖКХ в центральном отоплении устанавливают модификации ПК низкого или среднего давления для парового отопления. Теплоноситель поступает либо непосредственно в сеть, либо через теплообменные аппараты подготавливает воду для центрального отопления и ГВС.
2. Промышленность применяет более мощные парогенераторы, вырабатывающие перегретый пар с повышенной теплоотдачей.
3. Энергетика, паровые котлы высокого давления участвуют в схемах генерации электроэнергии, передавая пар турбине.
4. Промышленность, ПК обеспечивают механическое движение производственных аппаратов.
5. Железнодорожный транспорт, ПК установлены на тепловозах.

Индивидуальный подход в выборе отопительной и водогрейной модели котла на газу

Современные котлы настолько совершенны, что могут управляться при помощи пульта или телефона, защищены на случай перепада напряжения в сети и не боятся ни перегрева, ни замерзания.

У каждой модели есть свои недостатки и достоинства, подбирать котел нужно с их учетом, а также ориентируясь на необходимую площадь обогрева.

Самыми дорогими считаются котлы с принудительной тягой и возможностью модулировать расход топлива. Это, как правило, двухконтурные модели, которые мгновенно нагревают воду для купания. У таких котлов удобная система электронного управления посредством пульта и электрический розжиг.

Понятие независимого отопления и принцип работы газовых котлов

Системы теплоснабжения зданий могут предусматривать либо подключение к центральным тепловым сетям населенных пунктов, питаемых от ТЭЦ или котельных, либо применение собственных источников тепла. В первом случае возможно зависимое присоединение системы отопления к тепловым магистралям с использованием сетевого теплоносителя непосредственно для прогрева батарей и независимое, с собственным теплоносителем, который нагревается водой из теплотрассы через теплообменник. Оба эти подключения не имеют ничего общего с автономным теплоснабжением.

Энергонезависимый газовый котел в разрезе

Действительно независимое отопление можно получить только при установке автономного котла. В этом случае потребитель сам решает, когда у него начинается отопительный сезон: холодно – включил устройство, потеплело – выключил. В случае если используются двухконтурные модели или одноконтурные, к которым подключены накопительные водонагреватели косвенного нагрева, жильцам не грозят перебои в подаче горячей воды. Напомним, что при подключении к сетям центрального теплоснабжения перерывы в подаче теплоносителя на несколько дней происходят ежегодно в период летней ремонтной кампании.

Энергонезависимый напольный котел в месте установки

Газовые котлы минимизируют зависимость комфорта в доме от коммунальных служб. Их принцип работы прост. Топливо сжигается в камере сгорания, передает свое тепло воде, а она, циркулируя по трубам, отдает его помещениям через радиаторы отопления. Остывший теплоноситель возвращается в котел. Цикл повторяется.

Газ поджигается специальным устройством – запальником, а он в свою очередь вручную зажигается пьезоэлементом. Поддержание необходимого уровня нагрева теплоносителя во многих моделях происходит автоматически, но есть варианты и с ручной регулировкой, когда пользователь сам выставляет расход топлива и, соответственно, изменяет температуру в доме.

Циркуляция воды в системе отопления происходит естественным образом. Это объясняется разницей веса нагретого и остывшего теплоносителя: холодный тяжелее.

Обслуживание

Ремонт и обслуживание паровых котельных выполняется в соответствии с законодательными нормами и рекомендациями заводов-изготовителей промышленных паровых котлов, строго по отраслевым и производственным инструкцияма, а также согласно правилам устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов.

Техобслуживание ПК в общем случае включает следующие виды работ:

1. Плановые осмотры работоспособности котельного оборудования, по графику.
2. Определение нарушений работы котла: перегревы, возгорания, засорения.
3. Устранение нарушений правил пожарной безопасностм и условий препятствующих безопасной эксплуатации.
4. Проверка целостности парогазовых систем с последующим устранением неисправностей в арматуре.
5. Проверка питательной системы котлоагрегата.
6. Проверка плотности газовоздушного тракта и отсутствие несистемных шумов в топке.
7. Профосмотр и проверка вспомогательного оборудования.
8. Проверка работы КИП и А, дифманометров, систем безопасности и аварийной сигнализации.
9. Контроль за работой насосов, дымососов, вентиляторов и проверка их блоков управления.
10. Проверка работы электрооборудования и автоматики защиты.
11. Проверка работы гарнитуры котла.
12. Проверка работы водоподготовительных устройств и деаэратора паровой котельной.

Российский рынок имеет достаточно предложений, как от отечественных, так и от зарубежных производителей современных паровых котлов, выбор определяется техническим заданием на проектирование, чтобы специалисты смогли подобрать оптимальные варианты оборудования.

Устройство парового котла

Конструкцию ПК упрощенно можно представит, в виде емкости, где вода преобразовывается в пар. Она изготовлена из труб разного диаметра. Кроме трубной системы ПК имеет топочное пространство, в которой сжигают природное топливо.

Устройство парового котла и его конструктивные особенности, определяются видом топлива. Например, угольные топки оборудованы колосниками, на которых размещен горящий топливный слой, через них в топку поступает кислород.

Вверху топки установлен дымоход, создающий тягу в парогазовом тракте агрегата, чем поддерживается нормальный режим. Паровые котлы на газе имеют газовую или мазутную горелки.

Горячие уходящие газы, получаемые в процессе горения топлива, нагреваю воду до кипения, после этого с зеркала испарения начинает выделяться пар, поступающий потребителю, а дымовые газы через трубу уходят в атмосферу.

Главные конструкционные элементы паровых котельных связываются в одну целостную котловую систему с помощью гарнитуры, арматуры, циркуляционных насосов, КИПиА дымососов и вентиляторов.

По материалу и типу теплообменника

Теплообменники могут быть:

• чугунными;
• медными;
• алюминиево-кремниевыми;
• из углеродистой или нержавеющей стали.

Конструкция теплообменника тоже может различаться.

Самые популярные – раздельные теплообменники. Отдельно проходит вода отопления, отдельно вода для домашних нужд жильцов. Они немного дороже, но более надёжны.

Битермический теплообменник выглядит, как труба в трубе. Во внутренней трубе вода ГВС, которую нужно согреть, а во внешней циркулирует теплоноситель отопления.

Третий тип – теплообменник, в котором встроен змеевик. Ёмкость с водой греется от теплоносителя, протекающего в змеевике. Косвенная система нагрева всем хороша, но летом либо придётся топить котёл, либо жить без горячей воды.

Битермический вариант не рекомендуется использовать там, где жёсткая вода. И будьте готовы, что каждый раз сначала из крана будет сливаться обжигающая вода, а уж потом нужной вам температуры.

Заключение

Лучшее место применения настенных газовых двухконтурных котлов – это дачные дома периодического или сезонного посещения и проживания. В них имеет значение каждый квадратный метр площади, а в «настенниках» имеет значение каждый кубический сантиметр внутреннего объема. А также хорошо эти котлы себя показывают в мастерских, магазинах и других объектах, где люди не проживают постоянно, а появляются периодически.

Если планируется строительство дома для большой семьи, в котором предполагается постоянное проживание, то сразу надо в проекте запланировать помещение для котельной, где можно нормально поместить все нужное оборудование. Двухконтурный котел для большой семьи с детьми не будет спасением, так как потребности в горячей воде превысят возможности котла.

Часто можно наблюдать, что опытные мастера покупают себе сильно бывшие в употреблении котлы, а потом «доводят их до ума». В чем секрет? Почему еще им интересны уже устаревшие модели? А ответ очень простой – все дело в традиционных материалах, примененных в гидравлике котла. Это медь, нержавеющая сталь и латунь. Ведь всегда можно поменять какой-то датчик, можно применить современный газовый клапан и горелку. И даже современные блоки управления приспосабливают для старых котлов, но гидравлические модули – это основа, на которой собирается вся начинка. Поэтому при выборе котлов следует отдавать предпочтение тем моделям, в которых по максимуму используются проверенные временем материалы.

Процесс выбора котла при его покупке, а также монтаж, настройку, гарантийное и сервисное обслуживание лучше доверить одному опытному мастеру или хорошей организации, занимающимся именно котельным оборудованием. Никаких мастеров-универсалов, никаких штукатуров, каменщиков и плиточников, в свободное время от работы время обслуживающих котлы. Все вопросы по котельному оборудованию при помощи договора надо сразу делегировать тем, кто это действительно знает и умеет. Конечно, эти услуги стоят денег, зато это уже не ваша «головная боль». В мире успешных людей ходит очень хорошее выражение, что тот, кто будет доходы дуплицировать, а полномочия делегировать — станет счастливым человеком.

Авторы надеются, что статья помогла нашим читателям разобраться с таким технически сложным устройством, как настенный газовый двухконтурный котел. Возможно, это поможет сделать правильный выбор и в дальнейшем многие года эксплуатировать его без всяких поломок.