Рабочий принцип газовых отопительных котлов

2017-07-06

Устройство

Попытаемся разобраться, как работает газовый котел, и рассмотрим его ключевые узлы. С наружной стороны размещается кожух, внизу которого размещается панель управления. На ней располагаются кнопки включения, выбора рабочего режима, прибор для определения величины давления и термометр. В самых новых моделях также там стоит экран, на который выводится информация о состоянии оборудования и коды ошибок в случае неполадок.

Сверху выходит одна или две дымоходных трубы. Одна вмонтирована в моделях с топкой открытого типа, она сразу выводится в дымоотводящий канал, как в серии Иммергаз Nike Star E. Две в устройствах с закрытой топкой, например как Бош Gaz. При помощи трубы из гофры они присоединяются к дымоходу коаксиального типа, и затем уже он выходит наружу.

Ниже стоит вентилятор для выведения продуктов горения. Под ним поставлен первичный теплообменный аппарат. Левее или с обратной стороны корпуса размещён расширительный бак. Снизу теплообменного аппарата находится топка, в середине которой стоит горелка, преобразователь электрической энергии и электроды розжига.

В нижней левой части устанавливается циркулярный насос, трехходовой клапан и вторичный пластинчатый теплообменный аппарат (в двухконтурных конфигурациях). Правее находится электронная плата управления и газовый клапан.

Снизу вводится труба с носителем тепла, которая подсоединяется к циркулярному насосу и входу в теплообменный аппарат. Из теплообменного аппарата выходит труба вниз для подсоединения к отопительной системе. Также снизу подводится газ и проточная вода для системы горячего водообеспечения.

Рабочий принцип

В котел поступает холодный тепловой носитель и при помощи циркулярного насоса направляется в теплообменный аппарат. Если его температура спускается ниже установленной в настройках, аппарат должен работать на обогрев. В горелку через газовый клапан подается газ, и он воспламеняется при помощи электродов розжига.

Трехходовой клапан переключает рабочий режим на приоритет ГВС или отопления. Вентилятор выводит газообразные, жидкие и твердые вещества и обеспечивает поступления кислорода в топку. Расширительный бак нужен для того, чтобы в него попадал тепловой носитель при изменении его объема из-за перепада температуры.

Когда температура теплового носителя может достигать уровня, выставленного в настройках, в горелку не поступает газ и огонь тухнет. Порой в системе поставлен комнатный терморегулятор, и вот тогда устройство включаться будет при уменьшении температуры в помещении.

Работа ГВС

Горячее обеспечение водой может обеспечиваться так:

• Если котел одноконтурный, к нему дополнительно присоединяется косвеник . В середине бака находится спиральная труба, в которую поступает тепловой носитель. От этой трубы и нагревается проточная вода, которая поступает вовнутрь. Пример обычного одноконтурного аппарата — АОГВ, который выпускает Жуковский Механический Завод.
• В 2-х контурных конфигурациях поставлен вторичный пластинчатый теплообменный аппарат , через который проходит поток нагретого теплового носителя и бытовой воды. Контактируя через тонкие перегородки, тепловая энергия подается питьевой воде.
  

  Пластинчатый теплообменный аппарат

• Некоторые котлы оборудованы битермическим трубным змеевиком в качестве основополагающего, например, Висман Vitopend. Внешне он похож на традиционный теплообменный аппарат, но в середине трубы, в которой течет тепловой носитель, стоит более тонкая трубка, по которой течет вода из под крана.
• Не во всех напольный аппаратах, к примеру Протерм «Тигр», поставлен маленькой косвеник объемом до 100 литров.

Отвод дыма

В газовой колонке без дымохода с закрытой топкой сверху выводятся 2 трубы. Первая из них воздухозаборная, по которой кислород попадает вовнутрь камеры. Вторая дымоходная, по которой газообразные, жидкие и твердые вещества выходят в атмосферу. Циркуляцию потоков воздуха обеспечивает вентилятор, установленый или в самом верху, или под горелкой.

В атмосферных моделях поставлена лишь одна дымоотводная труба. Воздух в топку в данных устройствах поступает из помещения, в котором оно находится.

Защитная система

Современные котлы оснащены следующими устройствами защиты:

• На выходе из теплообменного аппарата поставлен измеритель перегрева . Он срабатывает и выключает горелку, когда тепловой носитель может достигать критически большой температуры. Оберегает систему от закипания.
  

  Измеритель перегрева

• Запорный клапан открыт, когда в сети есть электрическая энергия и закрывается при ее отсутствии.
• Измеритель тяги выключает систему, если недостаточно сильная тяга в дымоотводе. При этом газообразные, жидкие и твердые вещества начинают выходить из топки через дымоуловители и греют его.
• Электрод ионизации размещён рядом с электродом розжига. Блокирует работу оборудования, если превышен интервал по времени между запуском котла и возникновением пламени. Также он оберегает от нечаянного тушения пожара.

Все сигналы от автоматики, обеспечивающей безопасность, передаются на электронную плату управления. Запрещено собственными силами ремонтировать и вносить изменения в охранную систему бытового котла.

Типы котлов и характерные характерности

Хотя и новые и старые котлы устроены фактически одинаково, существует несколько сильных отличий в зависимости от назначения и типа модели.

По функционалу котлы на газу бывают:

• Конвекционные . Обычный простой вид устройства, в котором тепло, получаемое от сгорания газа, подается тепловому носителю.
  
• Конденсационные . В них дополнительно применяется тепловая энергия, вырабатываемая в процессе конденсации паров воды. Они оборудованы добавочным трубным змеевиком, на стенках внутри которого собирается конденсат. Выделяются более большим коэффициентом полезного действия если сравнивать с конвекционными аппаратами. Данное устройство имеет серия Аристон Class Premium Evo.

В большинстве случаев котлы на газу энергозависимые, к примеру, Protherm «Гепард», электрическая энергия им требуется для работы циркулярного насоса, розжига и вентилятора. Но еще есть энергонезависимые модели. Рассмотрим, как работает без электричества такой аппарат как Атон Compact. Он устанавливается с открытой схемой отопления с гравитационной циркуляцией, а розжиг в нем выполняется ручным способом. Чтобы данное устройство работало правильно, важно соблюсти все требования по установке.

Выделяются аппараты по материалу, из которого выполнен первичный теплообменный аппарат. Им может быть сталь, медь, чугун, алюминий и нержавеющая сталь. Любой из данных материалов имеет собственные недостатки и собственные достоинства и выбирается под определенные требования потребителя. Так, устройства Конорд серии КЧГ оборудованы чугунными теплообменными аппаратами с высоким служебным сроком.

По варианту монтажа котлы бывают настенные, напольные и парапетные. Парапетный аппарат, такой как Вулкан серии «П», всегда оборудован топкой закрытого типа. Ставить его стоит на наружную стену помещения для того, чтобы через нее вывести дымоход коаксиального типа. Настенные устройства выделяются большей компактностью, что подходит для малогабаритной квартиры, а напольные очень высокой мощностью.

Парапетный котел

Ряд моделей будет работать только природном газе, как котлы фирмы Кебер, а некоторые котлы также приспособленые к сжиженному газу в баллонах. Это важно, если предполагается обогревать помещение в местности без централизованного газопровода.

Одноконтурники предназначаются только для обогрева. Аппараты двухконтурного типа оборудованы битермическим или вторичного типа пластинчатым трубным змеевиком. Второй контур применяется для оснащения ГВС.