Dvouokruhový plynový kotel: zařízení a princip činnosti

Jak je na tom kotel, který obsluhuje dva okruhy najednou

Hlavním rozdílem mezi dvouokruhovým a podobným kotlem s jedním okruhem je schopnost současně zajišťovat vytápění a ohřev teplé vody. Primární výměník tepla díky svému umístění ohřívá chladicí kapalinu, takže topný systém v celé místnosti může plně fungovat. Sekundární je odpovědný za zásobování objektu teplou vodou v požadovaném objemu.

Stabilitu fungování principu činnosti dvouokruhového kotle lze zajistit pouze úplnou provozuschopností a koordinací provozu každé součásti.

Strukturálně každý dvouokruhový kotel obsahuje takové prvky jako:

• výměníky tepla v množství dvou;
• spalovací komora, pro kterou je blok hořáku povinný;
• ochranné vybavení;
• kontrolní systém.

Abychom přesně pochopili, jak je uspořádán plynový kotel dvouokruhového typu a jeho princip činnosti, měla by být každá významná součást takové konstrukce podrobněji zvážena samostatně.

Typické schéma dvouokruhového plynového topného kotle

Zvažte typické schéma kotle na příkladu dvouokruhového plynového topného kotle Saunier Duval Themaclassic F 30:

Kotel Saunier Duval Themaclassic F 30 (schéma)

1. Ventilátor. 2. Trakční senzor - manostat. 3. Primární výměník tepla. 4. Teplotní čidlo (nouzové). 5. Plynová spalovací komora. 6. Expanzní nádrž. 7. Elektroda pro kontrolu přítomnosti plamene. 8. Hořák. 9. Zapalovací elektroda. 10. Oběhové čerpadlo. 11. Čidlo teploty chladicí kapaliny. 12. Zapalovací jednotka. 13. Obtok. 14. Plynová jednotka. 15. Čidlo tlaku vody v topném systému. 16. Výměník tepla TV. 17. Trojcestný ventil. 18. Čidlo průtoku TV. 19. Filtr TV. 20. Zařízení pro doplňování vody pro topný systém. 21. Pojistný ventil topného systému. 22. Kohout pro vypouštění vody. 23. Topný filtr.

A - Přívod vody z topného systému. B - studená voda. C - Výstup vody do topného systému. D - výstup teplé vody. E-plyn.

Princip činnosti dvoukruhového topného kotle se dvěma výměníky tepla

Když dvouokruhový plynový topný kotel pracuje v režimu „topení“, dochází v něm k těmto procesům.

• Plynový hořák ohřívá primární výměník tepla,
• Výměník tepla přenáší tepelnou energii na chladicí kapalinu, která v něm cirkuluje (kvůli čerpadlu)
• Trojcestný ventil je v poloze, která brání vstupu topného média do sekundárního výměníku tepla.
• Veškerá chladicí kapalina „jde“ do topného systému, dodává energii do tamních radiátorů a zpětným potrubím se vrací do kotle.

Schémata provozu kotle v režimu vytápění a ohřevu teplé vody
Provoz dvouokruhového plynového kotle v systému TUV (přívod teplé vody)

• Plynový hořák, ohřívá primární výměník tepla,
• Výměník tepla přenáší tepelnou energii na chladicí kapalinu, která v něm cirkuluje (kvůli čerpadlu)
• Trojcestný ventil je v poloze, která brání nosiči tepla ve vstupu do vnějšího okruhu topného systému.
• Chladivo cirkuluje sekundárním výměníkem tepla a ohřívá ho.
• Studená voda z vodovodu procházející sekundárním výměníkem tepla se ohřívá a „jde“ do potrubí přívodu teplé vody.

Výhody topných kotlů se samostatnými výměníky tepla:

• Primární výměník tepla je méně náchylný ke korozi a tvorbě plaku (vodního kamene), protože chladivo cirkuluje v uzavřené smyčce a nemění neustále a významně své chemické složení.
• Sekundární výměník tepla je náchylnější k „napadení“ „agresivní“ vodou z vodovodu. Soli, které ji tvoří, ji časem ucpávají a výměník tepla selže.

To je důležité! Pokud selže sekundární výměník tepla, je možné provozovat kotel v režimu vytápění. Takže bez horké vody - ale teplé.

• Výměna sekundárního tepla je levnější než bithermální.

Nevýhody topných kotlů s různými výměníky tepla: vyšší náklady ve srovnání s bitermickými.

Princip činnosti dvouokruhového plynového topného kotle s bitermickým výměníkem tepla

Schéma dvouokruhového kotle s bithermickým výměníkem tepla
Pokud kotel pracuje v režimu dodávky teplé vody, ohřívá plynový hořák chladivo ve vnějším okruhu. A již z něj se ohřívá tekoucí voda z vodovodu, která je ve vnitřní trubce výměníku tepla.

Poznámka! Když kotel dodává teplou užitkovou vodu, topné médium necirkuluje v topném systému! Topné médium je uzavřeno v okruhu kotle. Nesmí docházet k současné cirkulaci kapaliny v obou okruzích!

Výhody kotlů s bithermickými výměníky tepla: nižší náklady než u kotlů se samostatnými výměníky tepla.

Nevýhody: zvýšené tepelné „zatížení“ tepelného výměníku (ohřev nosiče tepla a horké vody).

Plynové hořáky jako součást dvouokruhového kotle

Hořák plynového kotle je odpovědný za získání požadovaného množství tepla, které může zajistit správný provoz topného systému v každé místnosti vytápěného objektu. Voda se také ohřívá na požadovanou teplotu a již horká se dodává ve správném objemu. Tepelnou energii lze získat spalováním příslušných objemů paliva. Za tímto účelem je hořák umístěn ve spalovací komoře, kde je kromě plynu vstřikován také vzduch, který pomáhá udržovat plamen.

V závislosti na vybraném režimu lze hořáky podmíněně rozdělit na jednoúrovňové, víceúrovňové a simulované. V první verzi pracuje zařízení pouze ve dvou režimech - „start“ a „stop“, je vysoce efektivní, levné a má jednoduchý design. Dvoupatrové hořáky mohou pracovat na plný nebo částečný výkon. Jeho výhody lze plně ocenit, počínaje jarem, kdy není potřeba topení, a proto nemá smysl provozovat zařízení v plné síle. Modulační hořák je považován za nejdražší, s jeho pomocí můžete nastavit a regulovat výkon kotle. Ta druhá je ekonomická a vydrží poměrně dlouho.

Konstrukčně jsou hořáky otevřené a uzavřené. V prvním případě je vzduch, bez kterého není možné úplné spalování paliva, dodáván z místnosti, kde je umístěn kotel. Takový systém je vybaven komínem, s jehož pomocí je zajištěn přirozený tah.

Atmosférické topné kotle jsou vybaveny konvenční kovovou trubkou, zatímco modely s turbodmychadlem jsou vybaveny koaxiálním komínem. Mohou být instalovány svisle, ale často jsou umístěny pod úhlem - tato možnost je připojena ke společnému hřídeli, kterým jsou plně odstraněny kouř a produkty spalování.

Zvláštní pozornost je třeba věnovat přeplňovaným modelům plynových kotlů, ve kterých jsou instalovány spalovací komory uzavřeného typu. Kyslík do nich vstupuje násilně, a proto jsou považovány za spolehlivější a nepředstavují žádné nebezpečí v průběhu práce, což je dělá poptávkou v obytných prostorách. Kromě komína potřebují speciální kanál - skrz něj bude do komory dodáván kyslík.

U turbodmychadel jsou zapotřebí koaxiální potrubí, aby se odstranil kouř a nasával čerstvý vzduch z ulice. U některých modelů existují dva takové prvky, navíc jsou vybaveny trubkou pro přívod vzduchu.

Všechny výše uvedené modely jsou nutně vybaveny ventilátory podporujícími kouř, automatizací a víceúrovňovým ochranným systémem.

Připojení dvouokruhového kotle

Dvouokruhový kotel může být vyroben ve stojatém nebo nástěnném provedení. Instalace nástěnné jednotky je poněkud jednodušší: není nutné ji zvlášť vybavovat a všechna připojení jsou provedena stejným způsobem.

Před instalací dvouokruhového plynového kotle je nutné objednat vývoj projektu a koordinovat jej se zástupci dozorových služeb. Po schválení projektu jsou práce prováděny v následujícím pořadí:

1. Umístění kotle... Instalace nástěnného dvouokruhového zařízení musí být provedena pomocí speciálních upevňovacích prvků, s přihlédnutím k hmotnosti jednotky a materiálu stěny. Aby se předešlo nehodám, je nutné zajistit nejspolehlivější upevnění na zeď. Stojící kotel je instalován na předem připravený a vyztužený základ;
2. Instalace topného okruhu... Pro připojení topného systému je nutné použít odpovídající vstupy a výstupy kotle.
   

   Doporučuje se instalovat filtr na vstupu (zpátečce) kotle, aby se zabránilo vniknutí nečistot.

3. Připojení plynu... Připojení dvouokruhového plynového kotle k síti musí provést odborník s potřebnými schváleními. Schéma zapojení zahrnuje plynový ventil, měřič a tepelný uzavírací ventil.
4. Instalace výfukového systému... Dvouokruhový kotel má obvykle uzavřenou spalovací komoru, takže plyny jsou odváděny koaxiálním potrubím. Nasadí se na zásuvku a otvorem v nejbližší zdi se vyjme na ulici. Schéma instalace takového komínu a základní požadavky na jeho údržbu jsou uvedeny v pokynech pro kotel;
5. Elektrické vedení... Je velmi vhodné připojit elektrickou část k zásuvce pomocí stabilizátoru napětí;
6. Naplnění vodou. Do topného potrubí dvouokruhového kotle se nalije voda nebo speciální chladicí kapalina. Pokud se používá voda, musí se důkladně vyčistit. Použití nadměrně tvrdé vody může vést k předčasnému selhání hydraulické skupiny. K okruhu teplé vody musíte připojit sanitární vodu pod tlakem vytvořeným příslušným zařízením, například hydraulickým akumulátorem;
7. První start... Dvouokruhová plynová jednotka je technicky složité zařízení, proto jej může správně nakonfigurovat pouze speciálně vyškolený technik. Mnoho výrobců poskytuje na své výrobky záruky pouze v případě, že instalaci a uvedení do provozu provedli autorizovaní instalatéři.

Kotel je nejdůležitější součástí autonomního topného systému. Proto by měla být jeho instalaci věnována zvláštní pozornost. Správné připojení dvouokruhového plynového kotle je klíčem k jeho spolehlivému a bezproblémovému provozu po celou dobu jeho životnosti.

Jaké jsou tepelné výměníky plynových kotlů

Výměník tepla v plynovém kotli je odpovědný za příjem tepla za účelem jeho pozdějšího přenosu do vody. Pokud mluvíme o dvouokruhovém kotli a jeho principu činnosti, pak existuje primární a sekundární výměník tepla. První je umístěn nad hořákem a je představován trubkou s žebry, zakřiveným hadem. Voda ohřátá na požadovanou teplotu ve výměníku tepla se přesune do třícestného ventilu a poté vstoupí do topného systému. Sekundární výměník tepla je představován celým systémem desek zakřivených vlnami, všechny jsou spojeny do jednoho bloku, na kterém jsou také umístěny 4 otvory.Prostřednictvím 2 z nich se provádí tok vody, další 2 jsou odpovědné za pohyb chladicí kapaliny, která je dodávána do topného okruhu.

Systém dvou výměníků tepla se nazývá dvojitý. Na trhu existují topná zařízení, která používají bithermální výměník tepla. Vyznačuje se komplikovanou konfigurací. Pro jeho výrobu se používá měď, samotný prvek je reprezentován trubkami umístěnými v sobě: nosič tepla se pohybuje podél vnějšího, vnitřní slouží k pohybu vody, pomocí kterého je zajištěn přívod horké vody .

Plynové kotle vybavené takovými tepelnými výměníky jsou obtížně ovladatelné a je obtížné je odvápnit. Taková topná zařízení jsou však žádaná, protože mají malé rozměry a velmi rychle ohřívají vodu.

Jak kotel pracuje v různých režimech

Zařízení má důležité funkce. Abychom jim porozuměli, měl by být princip činnosti dvouokruhového plynového topného kotle zvážen samostatně v různých režimech.

Pro vytápění

Trojcestný ventil se uvede do speciální polohy. To znamená, že pracovní médium z primárního výměníku tepla vstupuje do topného okruhu.

Režim je následující:

1. Teplota chladicí kapaliny je sledována čidlem. Když se ochladí o 1 °, snímač vyšle signál do řídicí jednotky - otevře se přívod plynu a na hlavním hořáku vzplane plamen.
2. Po ohřátí chladicí kapaliny na teplotu o 5 ° C vyšší, než je hodnota nastavená uživatelem, se kotel vypne.
3. Po ochlazení se kroky 1 a 2 opakují.

Pokud je k dispozici dálkový termostat, kotel bere v úvahu také teplotu vzduchu v domě. Nejpokročilejší modely jsou vybaveny senzory závislými na počasí, které určují venkovní teplotu. Při jeho změně má ohřívač čas na včasnou korekci tepelného výkonu.

Při ohřevu vody

Když uživatel otevře kohoutek, kapalina v potrubí TUV se začne pohybovat a snímač průtoku vyšle signál do regulátoru. Tím se přepne trojcestný ventil a látka cirkulující v topném okruhu je odeslána z primárního výměníku tepla do sekundárního. Tento proces je uveden ve videu.

Kotel pracující v tomto režimu ignoruje topný systém. Proto při velkém průtoku horké vody bude v místnosti zima. V takovém případě je lepší zakoupit samostatný jednookruhový kotel a plynový ohřívač vody.

Množství horké vody připravené za jednotku času závisí na výkonu ohřívače. Tento parametr je uveden v technických specifikacích (například 11 l / min). Je nutné objasnit, jaký teplotní rozdíl mezi vstupem a výstupem je implikovaný (dt). U některých výrobců je to 35 ° C, u jiných je to jen 25 ° C.

Při výkonu kotle méně než 20 kW je výkon teplé vody nízký. V takových podmínkách je model s vestavěným kotlem pohodlnější.

Jeho výhody:

1. Ohřev kapaliny se provádí v obdobích, kdy topný systém nevyžaduje teplo.
2. I při nejmenším výkonu je výkon dostatečný pro několik bodů analýzy.
3. Z kohoutku okamžitě vytéká horká voda.

Existují také nevýhody:

• velké rozměry;
• časově omezený objem teplé vody (závisí na objemu kotle).

Je také nutné vzít v úvahu nárůst spotřeby plynu, který je způsoben tepelnými ztrátami v akumulační nádrži.

Letní čas

Při přepnutí do tohoto režimu provede kotel následující činnosti:

1. Trojcestný ventil se přesune do polohy „K sekundárnímu tepelnému výměníku“.
2. Hlavní hořák se zapne na povel snímače průtoku.
3. Po ohřátí chladicí kapaliny na nastavenou teplotu se kotel vypne a poté, co látka vychladne, se znovu zapne.

V letním režimu tedy zařízení funguje pouze jako ohřívač vody.

Jak je kotel řízen

Aby byl zajištěn stabilní a bezpečný provoz těchto topných zařízení, je lepší zvolit automatizaci. Řídí teplotu vody v jednotlivých součástech, udržuje teplotu chladicí kapaliny na správné úrovni a odpovídá za příslušný princip činnosti dvouokruhového kotle. V případě potenciálně nebezpečných situací se kotel automaticky vypne - podobný projev se zobrazí, pokud:

• pokles tlaku v plynovém systému;
• maximální ohřev chladicí kapaliny;
• nedostatek trakce.

U těch plynových kotlů, které jsou dnes na trhu, se používá převážně „inteligentní“ ovládání, jehož software umožňuje zvolit jeden z dostupných provozních režimů.

Specifika provozu kotlů se dvěma okruhy

Ti, kteří si myslí, že se oba okruhy v takovém systému okamžitě zahřívají, se mýlí, ve skutečnosti vše funguje úplně jinak. V normálním provozu takové zařízení pracuje nepřetržitě pouze za účelem ohřevu chladicí kapaliny cirkulující v systému. Jak často se zapne a jak intenzivní se zdá plamen během procesu, závisí na teplotním senzoru, který tyto procesy sleduje. Spolu s hořákem se čerpadlo spustí, ale pouze v případě, že cirkulace chladicí kapaliny přirozeně nemá žádný vliv na provoz topného systému. Poté, co jeho teplota dosáhne požadované úrovně, je ze senzoru vyslán signál, že by měla být snížena aktivita hořáku. Poté kotel pracuje pouze v pasivním režimu, dokud ukazatel teploty nedosáhne naprogramované úrovně. Poté senzor odešle signál automatizaci, která následně spustí ventil, který je zodpovědný za dodávku paliva.

Stačí se nejprve seznámit s určitými jemnostmi fungování plynových kotlů vybavených dvěma okruhy, abyste pochopili, jaké výhody lze získat z jejich provozu. Nákup takovýchto topných systémů vám navíc umožňuje nekupovat další vybavení, které může být v každém jiném případě nutné k zajištění teplé vody v domě. I když jeden okruh selže, lze druhý provozovat dále, výměna jednoho okruhu bude stále mnohem levnější než oprava celého topného systému.

Dvouokruhový kotel může být provozován i v létě, kdy není potřeba topení a vyžaduje se pouze ohřev vody určené pro domácí potřeby. Tímto způsobem můžete skutečně ušetřit peníze, protože nákup dvou jednotek současně, z nichž každá funguje samostatně, bude stát mnohem víc.

Trochu více o funkcích práce

K zabránění vstupu média do druhého okruhu se používá třícestný ventil. Tímto způsobem bylo možné dosáhnout dodávky ohřáté vody z kotle do systému jedním vedením (přívod) a návratem jiným (návrat). Stojí za to věnovat pozornost skutečnosti, že dvoukruhový nástěnný plynový kotel je navržen tak, aby se nosič pohyboval v kruhu bez vytváření nájezdu. To však platí pro první výměník tepla. Ve druhé se voda odebírá z potrubí. Jak ukazuje praxe, kvalita médií často zanechává mnoho přání. Z tohoto jednoduchého důvodu má smysl instalovat před média filtry, které odstraní nerozpustné sloučeniny. Pokud dojde k poruše okruhu teplé vody, může kotel pracovat v režimu vytápění místnosti. V zimě tedy nebudete sedět v chladném bytě nebo domě.