Принцип работы двухконтурного газового котла: разновидности, принцип выбора и функционирования

Отопление 01.03.2024

На сегодняшний день газовое отопление остается наиболее экономичным вариантом. Поэтому, если рядом есть магистральный газопровод и доступны соответствующие технические условия, разумно рассмотреть возможность установки двухконтурного газового котла.

Настенный двухконтурный газовый котел имеет размеры небольшого шкафчика

При выборе двухконтурного котла обязательно обращают внимание на несколько параметров:

способ установки — напольный настенный;
мощность;
тип камеры сгорания (открытая, закрытая);
тип теплообменника и материал, из которого он изготовлен;
набор сервисных функций.

Есть немало других моментов, но эти — основные. Без них выбрать двухконтурный газовый котел невозможно, о них и будем говорить дальше. А прежде всего ознакомимся со строением этого оборудования и принципом его работы. Тогда все этапы выбора газового котла для дома, квартиры или дачи будут понятны.

Напольный газовый котел и накопительный бойлер рядом

Строение и основные отличия

Газовый котел состоит из трех основных модулей — горелки, теплообменника, автоматики управления. Горелка находится в камере сгорания, над ней расположен теплообменник, в котором происходит нагрев теплоносителя. Всем процессом руководит автоматика. Она обеспечивает безопасность и изменяет режимы работы оборудования.

Котел с закрытой камерой сгорания (турбированный)

Типы теплообменников

Двухконтурный котел отличается тем, что может греть и воду для отопления, и для водоснабжения. Делать это необходимо отдельно, потому теплообменники нужны особые. Есть они двух видов:

Сдвоенный теплообменник. Состоит из двух отдельных модулей — первичного и пластинчатого. В первичном подогревается теплоноситель из системы отопления, во вторичном — пластинчатом — воды для бытовых нужд. Первичный теплообменник это трубка с оребрением, вторичный — набор пластин. Располагаются они в разных частях котла — вверху первичный, пластинчатый внизу, но связаны между собой потому читаются, единой деталью.
Битермический теплообменник. Он представляет собой две металлические трубки разных диаметров, вставленные одна в другую. Во внутренней трубке подогревается вода для ГВС, в наружной — для системы отопления.

Более надежной является система со сдвоенным теплообменником. Так как отопление — система замкнутая и теплоноситель циркулирует по кругу, накипи образуется немного. При подогрева воды для ГВС ситуация обратная — нагревается проточная вода, а значит — накипи много. Эта часть теплообменника периодически требует ремонта или замены. Если в сдвоенном теплообменнике есть возможность заменить только ту часть, которая греет воду для бытовых нужд, то в битермическом разделение не предусмотрено, приходится менять устройство целиком, а это намного дороже. Есть и еще один момент: двухконтурный газовый котел со сдвоенным теплообменником при этом нормально работает на отопление, с битермическим ситуация другая — он не работает совсем.

Материал теплообменников

На выбор двухконтурного газового котла также может повлиять материал, из которого изготовлен теплообменник. Это может быть:

Нержавеющая сталь. Неплохой вариант по долговечности, но имеет довольно низкую теплоотдачу, что снижает КПД котла. Тем не менее, цена такого теплообменника велика.
Оцинкованная сталь. Это — самый дешевый тип теплообменников, но и самый недолговечный.
Медь. Отличный вариант по теплопередаче (котлы имеют высокий КПД) и долговечности, но цена высокая. Но это мало кого пугает — перевешивает возможность платить меньше за газ при эксплуатации. Именно по этой причине большинство хороших двухконтурных газовых котлов оборудованы медным теплообменником.

Так выглядит первичный теплообменник в газовых настенных котлах

Выбрать двухконтурный газовый котел по этому параметру не так и сложно. Медь, похоже, оптимальный вариант. Не без недостатков — высокая химическая активность и низкая температура плавления — но их давно научились компенсировать. За тем, чтобы не было перегрева следит автоматика котла. Химическая активность нейтрализуется использованием химически нейтральных материалов в системе отопления — используют полимерные трубы — полипропиленовые или из сшитого полиэтилена.

Виды горелок для газовых котлов

В настенных двухконтурных газовых котлах устанавливаются атмосферные газовые горелки. По способу управления пламенем они бывают:

Одноступенчатые. Горелка или горит, или нет. Промежуточных положений нет. Для поддержания требуемого режима отопления горелка то зажигается, то тухнет. Не самый хороший алгоритм работы.
Двухступенчатые. Есть два режима работы — на 100% мощности и на 50-60%. Автоматика сама регулирует необходимую мощность. Такие горелки более экономичны, позволяют поддерживать температуру более точно. За счет сокращения количества включений/выключений.

Двухконтурный газовый котел с модулируемой горелкой самый экономичный
Модулируемые. Самый дорогиой тип горелок, но и самый экономичный. Управляется автоматикой, мощность выставляется такая, которая необходима на данный момент времени от 10% до 100%. Двухконтурный газовый котел с такой горелкой имеет минимум циклов включения/выключения, что оказывает положительное влияние на долговечность. К тому же расход топлива при равных условиях на 10-15% меньше.

Если говорить об оптимальном выборе, то это — модулируемые горелки. Они позволяют не только температуру отопления выдерживать точно, но и подогревают воду именно до указанных параметров. Если хотите выбрать экономный двухконтурный газовый котел, он должен иметь модулируемую горелку.

Автоматика

Автоматика в газовых котлах есть обязательно — она обеспечивает безопасность, переключает режимы работы. Есть три основных параметра, которые постоянно отслеживаются:

наличие тяги в дымоходе;
давление газа;
контроль пламени.

Это ключевые моменты, которые просто необходимо контролировать. Если хоть один из этих параметров не в норме, котел не включается. Кроме того есть обширный перечень дополнительных функций:

Поддержание стабильной температуры. Есть два типа автоматики: один контролирует температуру теплоносителя, второй — воздуха в помещении. Более комфортные условия создаются при контроле воздуха — погода меняется, но независимо от этого в помещении поддерживается заданный режим.

Это пульт, с которого задаются все параметры
Режим постциркуляции. После выключения горелки, теплообменник имеет очень высокую температуру. Если циркуляционный насос отключается сразу, вода в теплообменнике может закипеть, что приведет к выходу его из строя. Чтобы избежать такой ситуации насос еще некоторое время гоняет теплоноситель и отключается только тогда, когда температура станет приемлемой.
Антизморозка. Если двухконтурный газовый котел стоит на даче, на которой вы живете только периодически, можно выставить экономный режим. Котел будет поддерживать стабильную температуру в +5°C. Этой же функцией можно воспользоваться на время отъезда.
Летний режим. Летом отопление не включается, котел работает только на подогрев воды. Чтобы в системе в это время не произошел застой, чтобы не забились элементы, автоматика раз в сутки на некоторое время включает циркуляцию теплоносителя.

Это те функции, которые встречаются часто, но есть еще специфические: возможность подключения (и контроля) солнечных батарей, системы теплого пола. Есть погодозависимая автоматика. В этом случае есть выносные датчики, которые устанавливаются на улице. По их данным корректируется работа котла.

Панель управления газового котла Ferroli Diva

Все эти функции заложены в микропроцессоре, который всем руководит. Обычный пользователь из всей автоматики сталкивается разве что с выносным термостатом, который можно установить в любом помещении и по показаниям которого может регулироваться температура (еще одна дополнительная возможность). В основном же все взаимодействие с котлом и его автоматикой ограничивается небольшой панелькой. На экран выводится вся необходимая информация. Тут же есть кнопки, которыми вы меняете режимы, задаете температуру.

Принцип работы

Двухконтурный газовый котел работать может в двух режимах — отопления и подогрева воды. В самом котле есть два контура, по которым движется теплоноситель. Один из них — с первичным теплообменником — работает на отопление, второй — с пластинчатым теплообменником — на подготовку воды ГВС. Переключение происходит при помощи трехходового клапана.

Точный режим работы двухконтурного котла закладывается производителем, но обычно механизм работы на отопление такой:

При понижении температуры в помещении ниже определенного уровня, автоматика передает сигнал на включение циркуляционного насоса. Теплоноситель начинает движение, создавая разряжение в обратном трубопроводе. Одновременно включается горелка.
Протекая через теплообменник теплоноситель нагревается, разнося тепло по системе.
Оббегая радиаторы, он остывает и возвращается на вход котла с более низкой температурой.
Снова нагревается, проходя через теплообменник.
При достижении заданной температуры (есть контроль по температуре теплоносителя, есть — по температуре помещения), горелка отключается, теплоноситель еще некоторое время циркулирует, подгоняемый циркуляционным насосом (режим постциркуляции). Когда температура теплообменника падает до определенного уровня, циркуляционный насос останавливается. Котел не работает до тех пор, пока температура находится в пределах нормы. Как только она становится на 1°C ниже установленного предела, котел снова включается.

Разные режимы работы двухконтурных газовых котлов

С некоторыми вариациями этот алгоритм работы повторяется в разных котлах. При подогреве воды для бытовых нужд все происходит примерно также, только сигналом к включению горелки является появление расхода воды в контуре. То есть вы открываете кран горячей воды, зажигается горелка. Только при таком режиме работы трехходовой клапан переключается и замыкает теплоноситель внутри котла. От горячего теплоносителя нагревается вторичный теплообменник, а от него — подогревается проточная вода. Нагрев прекращается при перегреве воды (когда достигнуто пороговое значение) или после того, как кран закрыли. Горелка гаснет, циркуляционный насос отрабатывет до тех пор, пока не остынет теплообменник, потом отключается.

Способ установки

По способу установки газовые котлы бывают напольными и настенными. Настенные — компактные установки, размером с небольшой кухонный шкафчик. Они не требуют оборудования отдельного помещения, могут быть установлены в кухне или в другом подходящем помещении. Максимальная мощность настенного газового котла — 30-35 кВт. Этого обычно хватает на обогрев помещений общей площадью 250-350 кв. м.

Напольные газовые котлы более мощные, соответственно, имеют большие размеры и вес. Есть модели которые могут стоять в жилом помещении, для других требуется выделенная комната — бойлерная. Требования к установке прописывает каждый производитель отдельно, но обычно оговаривается расстояние от верха котла до потолка, объем помещения и наличие вентиляции.

Настенные газовые котлы больше по размерам и весу, но это из-за более высокой мощности

Независимо от типа, для установки газовых котлов необходим заверенный проект. В схеме обязательно присутствует газовый счетчик, так что если его нет, его надо будет прибрести. Работы по подключению должна проводить кампания, имеющая лицензию на данный вид деятельности. Только в этом случае котел примут в эксплуатацию.

Выбрать двухконтурный газовый котел по способу установки просто. Если хватает мощности берут обычно настенный вариант, если нет — напольный.

Тип камеры сгорания

Газовая горелка находится в камере сгорания. Есть она двух типов — открытая (атмосферная) и закрытая (с турбиной, принудительная). Двухконтурный газовый котел с открытой камерой сгорания устанавливаться может только в помещениях с хорошей вентиляцией. При работе необходимый для горения кислород забирается из помещения, а продуты сгорания выводятся в дымоход с хорошей тягой. Потому необходим хороший приток воздуха и исправно работающий вытяжной вентканал.

Газовые котлы бывают с открытой и закрытой камерой сгорания

Газовые котлы с закрытой камерой сгорания отличаются тем, что на выходе камеры стоит коаксиальный дымоход (труба в трубе) оснащенный вентилятором. Выводят дымоход на улицу, можно — в стену возле котла. По одной трубе происходит забор воздуха с улицы, по второй выводятся продукты сгорания, их движение обеспечивается вентилятором-турбиной.

Какая из камер сгорания лучше? Стабильнее работает котел с закрытой камерой сгорания — воздух поступает прямо в зону горения. Но в этом есть и минус: при боковом ветре поток воздуха может быть настолько сильным, что он задует горелку, котел отключится. Второй минус такого решения — обмерзание и образование наледи в зимнее время. Ну и третий недостаток — работает такой котел только при наличии электричества — без турбины он отключается. Ну и еще небольшой минус — турбина не бесшумна. Она почти не слышна, но именно «почти». Видимо по этим причинам, если есть возможность (исправный вентканал), ставят котлы с открытой камерой сгорания. Ведь обеспечить постоянный приток воздуха намного проще.

Мощность котла

Один из ключевых моментов выбора котла отопления — определение необходимой мощности. Если подходить к этому с полной ответственностью, необходимо считать теплопотери каждого помещения, если речь идет о квартире или здания в целом, если котел подбирается для отопления частного дома. В расчетах учитываются материалы стен, их толщина, площадь окон и дверей, степень их утепления, наличие/отсутствие неотапливаемого помещения внизу/вверху, тип крыши и кровельного материала. Принимается во внимание географическое положение и еще целая куча факторов.

Такой расчет можно заказать в специализированной организации (хоть в ГорГазе или проектном бюро), при желании можно осилить самостоятельно, а можно пойти по пути наименьшего сопротивления — посчитать, опираясь на усредненные нормы.

По результатам всех расчетов была выведена норма: на отопление 10 квадратных метров площади требуется 1 кВт мощности отопления. Эта норма подходит для помещений с потолками 2,5 м, со стенками со средней степенью теплоизоляции. Если ваше помещение попадает в эту категорию, общую площадь, которую надо отапливать, делите на 10. Получаете требуемую мощность котла. Далее можно вносить коррективы — увеличивать или уменьшать полученную цифру в зависимости от реальных условий. Увеличивать мощность котла отопления надо в следующих случаях:

Стены сделаны из материала, имеющего высокую теплопроводность и не утеплены. Кирпичные, бетонные попадают в эту категорию точно, остальные — по обстоятельствам. Если подбираете котел для квартиры, добавлять мощность надо если квартира угловая. Для «внутренних» потери тепла через них не столь страшны.
Окна имеют большую площадь и не обеспечивают герметичность (старые деревянные рамы).
Если в помещении потолки выше чем 2,7 м.
Если в частном доме чердак не отапливаемый и плохо утепленный.
Если квартира находится на первом или последнем этаже.

Уменьшают расчетную мощность если стены, крыша, пол хорошо утеплены, на окнах установлены энергосберегающие стеклопакеты. Полученная в результате цифра и будет необходимой мощностью котла. При поиске подходящей модели отслеживайте, чтобы максимальная мощность агрегата была не меньше чем ваша цифра.

С бойлером или без

Речь пойдет о том, как подогревается вода. Обычный двухконтурный газовый котел действует как проточный водонагреватель. Горячая вода часто нужна не постоянно, а небольшими порциями, что приводит к частым включениям/выключениям котла. Такой режим приводит к быстрому износу оборудования, ноне выключать воду слишком дорого. Решение этой проблемы — двухконтурный газовый котел с бойлером.

Подключение бойлера косвенного нагрева к двухконтурному газовому котлу

Бойлерный газовый котел имеет небольшой встроенный накопитель, в котором хранится некоторый запас нагретой воды. Когда открывается кран горячей воды, расход идет из емкости, когда запас подходит к концу, включается горелка и продолжает греть воду. После того, как кран закрыли, котел еще некоторое время работает, заполняя бойлер, затем отключается. Такой режим работы приводит к меньшему износу оборудования. Недостаток газовых котлов со встроенными бойлерами — большие размеры, ведь надо еще где-то разместить бойлер. Есть модели с выносным бойлером, тогда емкость соединяется с котлом, а устанавливаться может пол котлом или рядом с ним.

Двухконтурные газовые котлы: производители

Определившись с техническими характеристиками, остается найти подходящую модель и выбрать производителя. Это совсем непросто — фирм на рынке много, цены отличаются прилично. Как обычно, есть три сегмента — дорогие, средние по цене и дешевые.

Дорогие — это изделия европейских производителей:

Итальянские газовые котлы — Ferroli (Ферроли), Beretta (Беретта), Аристон, Baxi (Бакси).
Не уступают им по качеству немецкие: Viessmann (Вайсманн), Wolf (Волф), Vaillant (Виалант).
Корейские Navien (Навьен) составляют достойную конкуренцию лидерам.

Это оборудование работает надежно и без сбоев, но только при создании определенных условий. Первое — стабильное электропитание, без значительных отклонений по частоте и напряжению. Стабильностью наши сети не грешат, потому необходим стабилизатор напряжения, причем лучше — электронный. Второе условие нормальной работы — определенное давление газа в магистрали. Большая часть немецких и итальянских газовых котлов работают если давление газа 2 атм и больше. Исключение — котлы Аристон и Навьен.

Производители двухконтурных газовых котлов исчисляются десятками

Неплохо зарекомендовали себя на рынке настенные двухконтурные газовые котлы российского производства — Данко, Protherm (Протерм). Они имеют примерно тот же функционал, что и «европейцы», но менее остро реагируют на отклонения в электропитании, работают при низком давлении газа. Что не радует — российский «сервис».

Есть еще котлы Bosch (Бош). Сама фирма — немецкая, но есть заводы и в России, так что с географической принадлежностью этих котлов определиться непросто — часть производится в России, часть на других заводах в других странах. Специалисты кампании Bosh разработали новую модель котла, адаптированную к нашим условиям — Gaz 6000 W.

Какой газовый котел лучше одноконтурный или двухконтурный?

Выбор между одноконтурным и двухконтурным газовым котлом зависит от потребностей и условий эксплуатации. Вот несколько факторов, которые следует учитывать при выборе между этими типами котлов:

Отопление или отопление с горячим водоснабжением: Если вам нужен котел только для отопления, то вам подойдет одноконтурный котел. Если же вы также хотите получать горячую воду, то вам нужен двухконтурный котел.
Размер помещения: Если у вас небольшое помещение и вам не требуется большой объем горячей воды, то одноконтурный котел может быть достаточным. Если же у вас большое помещение или вы используете горячую воду для нескольких задач, то вам может потребоваться двухконтурный котел.
Бюджет: Обычно двухконтурные котлы стоят дороже, чем одноконтурные. Поэтому, если у вас ограниченный бюджет, то одноконтурный котел может быть лучшим выбором.
Экономия топлива: Двухконтурные котлы могут обеспечить более эффективное использование топлива, поскольку они могут переключаться между режимами отопления и горячего водоснабжения. Однако, если вы используете горячую воду редко, то двухконтурный котел может работать неэффективно.

Таким образом, для выбора между одноконтурным и двухконтурным газовым котлом необходимо учитывать свои потребности и условия эксплуатации. Если у вас есть возможность, рекомендуется получить консультацию от профессионалов, которые могут помочь определить, какой тип котла лучше подходит для вашего конкретного случая.