Dvojokruhový plynový kotol: zariadenie a princíp činnosti

Ako je to s kotlom, ktorý obsluhuje dva okruhy naraz

Hlavným rozdielom medzi dvojkruhovým kotlom a podobným kotlom s jedným okruhom je schopnosť súčasne zabezpečiť miestnosť vykurovaním a teplou vodou. Primárny výmenník tepla svojou polohou ohrieva chladiacu kvapalinu, aby mohla vykurovacia sústava v celej miestnosti fungovať naplno. Sekundárny je zodpovedný za zásobovanie priestorov teplou vodou v požadovanom objeme.

Stabilitu fungovania princípu činnosti dvojkruhového kotla možno zabezpečiť iba úplnou prevádzkyschopnosťou a koherenciou prevádzky každého komponentu.

Štrukturálne akýkoľvek dvojkruhový kotol obsahuje také prvky ako:

• výmenníky tepla v množstve dva;
• spaľovacia komora, ku ktorej je blok horáka povinný;
• ochranné vybavenie;
• riadiaci systém.

Aby sme presne pochopili, ako je usporiadaný plynový kotol dvojokruhového typu a aký je jeho princíp činnosti, mala by sa každá významná súčasť takého dizajnu zvážiť podrobnejšie osobitne.

Typická schéma dvojokruhového plynového vykurovacieho kotla

Zvážte typickú schému kotla na príklade dvojkruhového plynového vykurovacieho kotla Saunier Duval Themaclassic F 30:

Kotol Saunier Duval Themaclassic F 30 (schéma)

1. Ventilátor. 2. Snímač trakcie - manostat. 3. Primárny výmenník tepla. 4. Snímač teploty (núdzový). 5. Plynová spaľovacia komora. 6. Expanzná nádrž. 7. Elektróda na kontrolu prítomnosti plameňa. 8. Horák. 9. Zapaľovacia elektróda. 10. Obehové čerpadlo. 11. Snímač teploty chladiacej kvapaliny. 12. Zapaľovacia jednotka. 13. Obchvat. 14. Plynová jednotka. 15. Senzor tlaku vody vo vykurovacom systéme. 16. Výmenník tepla TÚV. 17. Trojcestný ventil. 18. Snímač prietoku TÚV. 19. Filter TÚV. 20. Zariadenie na doplňovanie vody pre vykurovací systém. 21. Poistný ventil vykurovacieho systému. 22. Kohút na vypúšťanie vody. 23. Vykurovací filter.

A - prívod vody z vykurovacieho systému. B - studená voda. C - Výstup vody do vykurovacieho systému. D - výstup TÚV. E- plyn.

Princíp činnosti dvojkruhového vykurovacieho kotla s dvoma výmenníkmi tepla

Keď dvojkruhový plynový vykurovací kotol pracuje v režime "vykurovania", vyskytujú sa v ňom také procesy.

• Plynový horák ohrieva primárny výmenník tepla,
• Výmenník tepla prenáša tepelnú energiu na chladiace médium, ktoré v ňom cirkuluje (kvôli čerpadlu)
• Trojcestný ventil je v polohe, ktorá bráni vstupu vykurovacieho média do sekundárneho výmenníka tepla.
• Všetka chladiaca kvapalina „ide“ do vykurovacieho systému, dodáva energiu tamojším radiátorom a cez spätné potrubie sa vracia späť do kotla.

Schémy činnosti kotla v režime vykurovania a prípravy teplej vody
Prevádzka dvojokruhového plynového kotla v systéme TÚV (dodávka teplej vody)

• Plynový horák, ohrieva primárny výmenník tepla,
• Výmenník tepla prenáša tepelnú energiu na chladiace médium, ktoré v ňom cirkuluje (kvôli čerpadlu)
• Trojcestný ventil je v polohe, ktorá zabraňuje vstupu tepelného nosiča do vonkajšieho okruhu vykurovacieho systému.
• Chladiaca kvapalina cirkuluje cez sekundárny výmenník tepla a ohrieva ho.
• Studená voda z vodovodu, ktorá prechádza sekundárnym výmenníkom tepla, sa zahreje a „ide“ do prívodného potrubia teplej vody.

Výhody vykurovacích kotlov so samostatnými výmenníkmi tepla:

• Primárny výmenník tepla je menej náchylný na koróziu a tvorbu povlaku (vodného kameňa), pretože chladivo cirkuluje v uzavretej slučke a nemení neustále a významne svoje chemické zloženie.
• Sekundárny výmenník tepla je náchylnejší na „útok“ „agresívnej“ vody z vodovodu. Soli, ktoré ju tvoria, ju časom upchajú a zlyhá výmenník tepla.

To je dôležité! Ak zlyhá sekundárny výmenník tepla, je možné prevádzkovať kotol v režime kúrenia. Takže bez horúcej vody - ale teplej.

• Výmena sekundárneho výmenníka tepla je lacnejšia ako bitermálneho.

Nevýhody vykurovacích kotlov s rôznymi výmenníkmi tepla: vyššie náklady v porovnaní s bitermickými.

Princíp činnosti dvojkruhového plynového vykurovacieho kotla s bitermickým výmenníkom tepla

Schéma dvojkruhového kotla s bitermickým výmenníkom tepla
Keď kotol pracuje v režime dodávky teplej vody, plynový horák ohrieva chladiacu kvapalinu vo vonkajšom okruhu. A už z nej sa ohrieva tečúca voda z vodovodu, ktorá je vo vnútornom potrubí výmenníka tepla.

Poznámka! Keď kotol dodáva teplú úžitkovú vodu, vykurovacie médium necirkuluje vo vykurovacom systéme! Chladiaca kvapalina je uzavretá v okruhu kotla. Nesmie dochádzať k súčasnému obehu kvapaliny v obidvoch okruhoch!

Výhody kotlov s bitermickými výmenníkmi tepla: nižšie náklady ako pri kotloch so samostatnými výmenníkmi tepla.

Nevýhody: zvýšené tepelné „zaťaženie“ výmenníka tepla (ohrev nosiča tepla a teplej vody).

Plynové horáky ako súčasť dvojkruhového kotla

Horák plynového kotla je zodpovedný za získanie požadovaného množstva tepla, ktoré môže zabezpečiť správnu činnosť vykurovacieho systému v každej miestnosti vykurovaného objektu. Voda sa tiež ohrieva na požadovanú teplotu a už horúca sa dodáva v správnom objeme. Tepelnú energiu je možné získať spaľovaním príslušného množstva paliva. Za týmto účelom je horák umiestnený v spaľovacej komore, kde je okrem plynu vstrekovaný aj vzduch, ktorý pomáha udržiavať plameň.

V závislosti na zvolenom režime je možné horáky podmienene rozdeliť na jednoúrovňové, viacúrovňové a simulované. V prvej verzii zariadenie pracuje iba v dvoch režimoch - „štart“ a „stop“, je vysoko efektívne, lacné a má jednoduchý dizajn. Dvojpodlažné horáky môžu pracovať na plný alebo čiastočný výkon. Jeho výhody možno plne oceniť od jari, keď nie je potrebné vykurovať, a preto nemá zmysel prevádzkovať zariadenie v plnej sile. Modulačný horák sa považuje za najdrahší, s jeho pomocou môžete nastaviť a regulovať výkon kotla. Druhá z nich je ekonomická a trvá dosť dlho.

Štrukturálne sú horáky otvorené a zatvorené. V prvom prípade je vzduch, bez ktorého nie je možné úplné spaľovanie paliva, dodávaný z miestnosti, kde je umiestnený kotol. Takýto systém je vybavený komínom, s jeho pomocou je zabezpečený prirodzený ťah.

Atmosférické vykurovacie kotly sú vybavené konvenčnou kovovou rúrkou, zatiaľ čo modely s turbodúchadlom sú vybavené koaxiálnym komínom. Môžu byť inštalované vertikálne, ale často sú umiestnené pod uhlom - táto možnosť je spojená so spoločným hriadeľom, cez ktorý sú dym a produkty spaľovania úplne odstránené.

Osobitná pozornosť by sa mala venovať preplňovaným modelom plynových kotlov, v ktorých sú inštalované spaľovacie komory uzavretého typu. Kyslík do nich vstupuje násilne, a preto sa považujú za spoľahlivejšie a nepredstavujú nijaké nebezpečenstvo v procese práce, čo ich robí dopytom v bytových priestoroch. Okrem komína potrebujú špeciálny kanál - práve ním sa bude do komory dodávať kyslík.

Pre turbokotly sú potrebné koaxiálne potrubia na odstránenie dymu a nasávanie čerstvého vzduchu z ulice. V niektorých modeloch existujú dva také prvky, navyše sú vybavené potrubím na prívod vzduchu.

Všetky vyššie uvedené modely sú nevyhnutne vybavené ventilátormi podporujúcimi dym, ako aj automatizáciou a viacúrovňovým ochranným systémom.

Pripojenie dvojkruhového kotla

Dvojkruhový kotol je možné vyrobiť v prevedení na podlahu alebo na stenu. Inštalácia nástennej jednotky je o niečo jednoduchšia: nie je potrebné miesto špeciálne vybavovať a všetky spojenia sa vykonávajú rovnakým spôsobom.

Pred inštaláciou dvojokruhového plynového kotla je potrebné objednať si vypracovanie projektu a koordinovať ho so zástupcami dozorných služieb. Po schválení projektu sa práce vykonávajú v tomto poradí:

1. Umiestnenie kotla... Inštalácia nástenného dvojokruhového zariadenia sa musí vykonať pomocou špeciálnych spojovacích prostriedkov, berúc do úvahy hmotnosť jednotky a materiál steny. Aby sa zabránilo nehodám, je potrebné zabezpečiť najspoľahlivejšie upevnenie na stenu. Inštalácia stojaceho kotla sa vykonáva na vopred pripravenom a vystuženom podklade;
2. Inštalácia vykurovacieho okruhu... Na pripojenie vykurovacieho potrubia je potrebné použiť príslušné vstupy a výstupy kotla.
   

   Odporúča sa nainštalovať filter na vstupe (spiatočke) kotla, aby sa zabránilo vniknutiu nečistôt.

3. Plynová prípojka... Pripojenie dvojkruhového plynového kotla k elektrickej sieti musí vykonať odborník s potrebnými súhlasmi. Schéma zapojenia obsahuje plynový ventil, merač a tepelný uzatvárací ventil.
4. Inštalácia výfukového systému... Dvojkruhový kotol má zvyčajne uzavretú spaľovaciu komoru, takže plyny sa odvádzajú koaxiálnym potrubím. Nasadzuje sa na výstup a cez otvor v najbližšej stene je vyvedený na ulicu. Schéma inštalácie takéhoto komína a základné požiadavky na jeho údržbu sú uvedené v pokynoch pre kotol;
5. Elektroinštalácie... Dôrazne sa odporúča pripojiť elektrickú časť k zásuvke pomocou stabilizátora napätia;
6. Naplnenie vodou. Voda alebo špeciálna chladiaca kvapalina sa naleje do vykurovacieho potrubia dvojkruhového kotla. Ak sa použije voda, musí sa dôkladne vyčistiť. Použitie nadmerne tvrdej vody môže viesť k predčasnému zlyhaniu hydraulickej skupiny. K okruhu TÚV je potrebné pripojiť sanitárnu vodu pod tlakom generovaným príslušným zariadením, napríklad hydraulickým akumulátorom;
7. Prvý štart... Dvojokruhová plynová jednotka je technicky zložité zariadenie, takže ju môže správne nastaviť iba špeciálne vyškolený technik. Mnoho výrobcov poskytuje záruky na svoje výrobky iba v prípade, že inštaláciu a uvedenie do prevádzky vykonali autorizovaní inštalatéri.

Kotol je najdôležitejšou súčasťou autonómneho vykurovacieho systému. Preto by sa mala venovať osobitná pozornosť jeho inštalácii. Správne zapojenie dvojokruhového plynového kotla je kľúčom k jeho spoľahlivej a bezproblémovej prevádzke po celú dobu jeho životnosti.

Aké sú výmenníky tepla plynových kotlov

Výmenník tepla v plynovom kotle je zodpovedný za príjem tepla s cieľom jeho neskoršieho prenosu do vody. Ak hovoríme o dvojkruhovom kotle a jeho princípe činnosti, potom existuje primárny a sekundárny výmenník tepla. Prvý je umiestnený nad horákom a predstavuje ho trubica s rebrami, zakrivený had. Voda ohriata na požadovanú teplotu vo výmenníku tepla sa posúva do trojcestného ventilu, po ktorom vstupuje do vykurovacieho systému. Sekundárny výmenník tepla predstavuje celá sústava dosiek zakrivených vlnami, všetky sú spojené do jedného bloku, na ktorom sú umiestnené aj 4 otvory.Prostredníctvom 2 z nich sa vykonáva prietok vody, ďalšie 2 sú zodpovedné za pohyb chladiacej kvapaliny, ktorá sa dodáva do vykurovacieho okruhu.

Systém dvoch výmenníkov tepla sa nazýva dvojitý. Na trhu existujú vykurovacie zariadenia, ktoré používajú bitermálny výmenník tepla. Vyznačuje sa komplikovanou konfiguráciou. Na jeho výrobu sa používa meď, samotný prvok je predstavovaný rúrkami umiestnenými navzájom: tepelný nosič sa pohybuje pozdĺž vonkajšieho, vnútorný slúži na pohyb vody, pomocou ktorého je dodávka teplej vody zabezpečené.

Plynové kotly vybavené takýmito výmenníkmi tepla sa ťažko prevádzkujú a je ťažké odvápniť ich. Takéto vykurovacie zariadenia sú však žiadané, pretože sú malé a ohrievajú vodu veľmi rýchlo.

Ako funguje kotol v rôznych režimoch

Zariadenie má dôležité funkcie. Aby sme im porozumeli, mal by sa princíp činnosti dvojkruhového plynového vykurovacieho kotla zvážiť v rôznych režimoch osobitne.

Na kúrenie

Trojcestný ventil sa uvedie do špeciálnej polohy. To znamená, že pracovné médium z primárneho výmenníka tepla vstupuje do vykurovacieho okruhu.

Režim je nasledovný:

1. Teplota chladiacej kvapaliny je monitorovaná snímačom. Keď sa ochladí o 1 °, snímač vyšle signál do ovládača - otvorí sa prívod plynu a na hlavnom horáku sa rozhorí plameň.
2. Po zahriatí chladiacej kvapaliny na teplotu o 5 ° C vyššiu, ako je hodnota nastavená používateľom, sa kotol vypne.
3. Po ochladení sa kroky 1 a 2 opakujú.

Ak je k dispozícii diaľkový termostat, kotol zohľadňuje aj teplotu vzduchu v dome. Najpokročilejšie modely sú vybavené senzormi závislými na počasí, ktoré určujú vonkajšiu teplotu. Ak dôjde k jeho zmene, má ohrievač čas na včasnú úpravu tepelného výkonu.

Pri ohreve vody

Keď užívateľ otvorí kohútik, kvapalina v potrubí TÚV sa začne pohybovať a snímač prietoku vyšle signál do regulátora. Tým sa prepne trojcestný ventil a látka cirkulujúca vo vykurovacom okruhu sa odošle z primárneho výmenníka tepla do sekundárneho. Tento proces je uvedený vo videu.

Kotol pracujúci v tomto režime ignoruje vykurovací systém. Preto pri veľkom prietoku horúcej vody bude v miestnosti chladno. V takom prípade je lepšie zakúpiť samostatný jednokruhový kotol a plynový ohrievač vody.

Množstvo teplej vody pripravenej za jednotku času závisí od výkonu ohrievača. Tento parameter je uvedený v technických špecifikáciách (napríklad 11 l / min). Je potrebné objasniť, aký teplotný rozdiel medzi vstupom a výstupom je implicitný (dt). Pre niektorých výrobcov je to 35 ° C, pre iných iba 25 ° C.

Pri výkone kotla menej ako 20 kW je výkon teplej vody nízky. V takýchto podmienkach je model so zabudovaným kotlom pohodlnejší.

Jeho výhody:

1. Ohrev kvapaliny sa vykonáva v obdobiach, keď vykurovací systém nevyžaduje teplo.
2. Aj pri najmenšom výkone je výkon dostatočný na niekoľko bodov syntaktickej analýzy.
3. Z kohútika okamžite vychádza horúca voda.

Existujú aj nevýhody:

• veľké rozmery;
• časovo obmedzený výkon teplej vody (závisí od objemu kotla).

Je tiež potrebné vziať do úvahy zvýšenie spotreby plynu, ktoré je dôsledkom tepelných strát v akumulačnej nádrži.

Letný čas

Pri prepnutí do tohto režimu kotol vykoná nasledujúce činnosti:

1. Trojcestný ventil sa uvedie do polohy „K sekundárnemu výmenníku tepla“.
2. Na príkaz snímača prietoku sa zapáli hlavný horák.
3. Po zahriatí chladiacej kvapaliny na nastavenú teplotu sa kotol vypne, potom keď sa látka ochladí, znova sa zapne.

V letnom režime teda zariadenie funguje iba ako ohrievač vody.

Ako sa ovláda kotol

Aby sa zabezpečila stabilná a bezpečná prevádzka takýchto vykurovacích zariadení, je lepšie zvoliť automatizáciu. Reguluje teplotu vody v jednotlivých komponentoch, udržuje teplotu chladiacej kvapaliny na správnej úrovni a zodpovedá za kompetentný princíp činnosti dvojkruhového kotla. V prípade potenciálne nebezpečných situácií sa kotol automaticky vypne - podobný prejav sa zobrazí, ak:

• pokles tlaku v plynovom systéme;
• maximálny ohrev chladiacej kvapaliny;
• nedostatok trakcie.

V tých plynových kotloch, ktoré sú dnes na trhu, sa používa predovšetkým „inteligentné“ riadenie, ktorého softvér umožňuje zvoliť jeden z dostupných prevádzkových režimov.

Špecifiká činnosti kotlov s dvoma okruhmi

Tí, ktorí si myslia, že sa oba okruhy v takomto systéme okamžite zahrejú súčasne, sa mýlia, v skutočnosti všetko funguje úplne inak. V normálnej prevádzke pracuje takéto zariadenie nepretržite iba na ohrev chladiacej kvapaliny cirkulujúcej v systéme. To, ako často sa zapáli a ako intenzívny sa zdá plameň počas procesu, závisí od teplotného snímača, ktorý tieto procesy sleduje. Spolu s horákom sa čerpadlo spustí, ale iba vtedy, ak cirkulácia chladiacej kvapaliny prirodzene nemá žiadny vplyv na činnosť vykurovacieho systému. Keď jeho teplota dosiahne požadovanú úroveň, zo senzora sa vyšle signál, že by sa mala znížiť aktivita horáka. Potom kotol pracuje iba v pasívnom režime, kým indikátor teploty nedosiahne naprogramovanú úroveň. Ďalej snímač pošle signál automatizácii, ktorá následne spustí ventil, ktorý je zodpovedný za dodávku paliva.

Stačí sa najskôr oboznámiť s určitými jemnosťami fungovania plynových kotlov vybavených dvoma okruhmi, aby ste pochopili, aké výhody možno získať z ich prevádzky. Nákup takýchto vykurovacích systémov navyše neumožňuje kúpiť ďalšie vybavenie, ktoré môže byť v každom inom prípade potrebné na zabezpečenie teplej vody v dome. Aj keď zlyhá jeden okruh, druhý sa dá prevádzkovať ďalej, výmena jedného okruhu bude stále oveľa lacnejšia ako oprava celého vykurovacieho zariadenia.

Dvojokruhový kotol je možné prevádzkovať aj v lete, keď nie je potrebné vykurovať, a vyžaduje sa iba ohrev vody určenej pre domáce potreby. Týmto spôsobom môžete skutočne ušetriť peniaze, pretože nákup súčasne dvoch jednotiek, z ktorých každá funguje autonómne, bude stáť oveľa viac.

Trochu viac o vlastnostiach práce

Aby sa zabránilo vstupu média do druhého okruhu, používa sa trojcestný ventil. Takto bolo možné dosiahnuť prívod ohriatej vody z kotla do systému jedným vedením (prívod) a návrat cez ďalšie (návrat). Stojí za to venovať pozornosť skutočnosti, že dvojkruhový nástenný plynový kotol je navrhnutý tak, aby sa nosič pohyboval v kruhu bez vytvárania nájazdu. Ale to platí pre prvý výmenník tepla. V druhom sa voda odoberá z potrubia. Ako ukazuje prax, kvalita médií je často zlá. Z tohto jednoduchého dôvodu má zmysel inštalovať pred médiá filtre, ktoré odstránia nerozpustné zlúčeniny. Ak sa obvod dodávky teplej vody pokazí, kotol môže pracovať v režime vykurovania miestnosti. V zime tak nebudete sedieť v chladnom byte alebo dome.