Gasketel met dubbele kring: apparaat en werkingsprincipe

Hoe is een ketel die twee circuits tegelijk bedient?

Het belangrijkste verschil tussen een ketel met dubbele kring en een soortgelijke ketel met één kring is de mogelijkheid om de kamer tegelijkertijd van verwarming en warm water te voorzien. De primaire warmtewisselaar verwarmt door zijn ligging het koelmiddel zodat het verwarmingssysteem in de hele ruimte volledig kan functioneren. De secundaire is verantwoordelijk voor het voorzien van warm water in de ruimte in het vereiste volume.

De stabiliteit van de werking van het werkingsprincipe van een dubbelcircuitketel kan alleen worden gegarandeerd door volledige bruikbaarheid en coördinatie van de werking van elk onderdeel.

Structureel omvat elke ketel met dubbele kring elementen zoals:

• warmtewisselaars in een hoeveelheid van twee;
• verbrandingskamer, waarvoor het branderblok verplicht is;
• beschermende uitrusting;
• controle systeem.

Om precies te begrijpen hoe een gasketel met dubbele kring is opgesteld en het werkingsprincipe, moet elk belangrijk onderdeel van een dergelijk ontwerp in meer detail worden beschouwd.

Typisch diagram van een verwarmingsketel op gas met dubbele kring

Beschouw een typisch keteldiagram met het voorbeeld van een gasverwarmingsketel met dubbele kring Saunier Duval Themaclassic F 30:

Saunier Duval Themaclassic F 30 ketel (schema)

1. Ventilator. 2. Tractiesensor - manostaat. 3. Primaire warmtewisselaar. 4. Temperatuursensor (noodgeval). 5. Gasverbrandingskamer. 6. Expansievat. 7. Elektrode voor controle van de vlamaanwezigheid. 8. Brander. 9. Ontstekingselektrode. 10. Circulatiepomp. 11. Koelvloeistoftemperatuursensor. 12. Ontstekingsunit. 13. Bypass. 14. Gaseenheid. 15. Waterdruksensor in het verwarmingssysteem. 16. Warmwaterwarmtewisselaar. 17. Driewegklep. 18. Aanvoervoeler SWW. 19. Tapwaterfilter. 20. Inrichting voor het aanmaken van water voor het verwarmingssysteem. 21. Veiligheidsklep verwarmingssysteem. 22. Wateraftapkraan. 23. Verwarmingsfilter.

A - Waterinlaat van het verwarmingssysteem. B - Koud water. C - Waterafvoer naar het verwarmingssysteem. D - Tapwaterafvoer. E-gas.

Het werkingsprincipe van een verwarmingsketel met dubbele kring en twee warmtewisselaars

Wanneer een gasverwarmingsketel met dubbele kring in de "verwarmingsmodus" werkt, vinden dergelijke processen daarin plaats.

• De gasbrander verwarmt de primaire warmtewisselaar,
• De warmtewisselaar draagt ​​warmte-energie over aan het koelmiddel dat erin circuleert (dankzij de pomp)
• De driewegklep bevindt zich in een positie die het binnendringen van het verwarmingsmedium in de secundaire warmtewisselaar verhindert.
• Alle koelvloeistof "gaat" naar het verwarmingssysteem, geeft daar energie aan de radiatoren en gaat via de retourleiding terug naar de ketel.

Ketelbedrijfsschema's in verwarmings- en warmwatermodus
De werking van een gasketel met dubbele kring in het warmwatersysteem (warmwatervoorziening)

• Gasbrander, verwarmt de primaire warmtewisselaar,
• De warmtewisselaar draagt ​​warmte-energie over aan het koelmiddel dat erin circuleert (dankzij de pomp)
• De driewegklep bevindt zich in een positie die voorkomt dat de warmtedrager het externe circuit van het verwarmingssysteem binnendringt.
• De koelvloeistof circuleert door de secundaire warmtewisselaar en verwarmt deze.
• Koud leidingwater, dat door de secundaire warmtewisselaar stroomt, warmt op en "stroomt" in de toevoerleiding voor warm water.

Voordelen van verwarmingsketels met afzonderlijke warmtewisselaars:

• De primaire warmtewisselaar is minder gevoelig voor corrosie en de vorming van afzettingen (kalkaanslag) erop, aangezien het koelmiddel in een gesloten kringloop circuleert en de chemische samenstelling niet constant en significant verandert.
• De secundaire warmtewisselaar is gevoeliger voor "aantasting" door "agressief" leidingwater. De zouten waaruit het bestaat, verstoppen het na verloop van tijd en de warmtewisselaar faalt.

Het is belangrijk! Als de secundaire warmtewisselaar uitvalt, is het mogelijk om de ketel in verwarmingsmodus te laten werken. Dus zonder warm water - maar warm.

• De secundaire warmtewisselaar is goedkoper te vervangen dan de bithermische.

Nadelen van verwarmingsketels met verschillende warmtewisselaars: hogere kosten in vergelijking met bithermische.

Het werkingsprincipe van een dubbelcircuit gasverwarmingsketel met een bithermische warmtewisselaar

Schema van een dubbelcircuitketel met een bithermische warmtewisselaar
Wanneer de ketel in de warmwatervoorziening werkt, verwarmt de gasbrander de koelvloeistof in het externe circuit. En al daaruit warmt het stromende leidingwater, dat zich in de binnenpijp van de warmtewisselaar bevindt, op.

Opmerking! Wanneer de ketel warm sanitair water levert, vindt de circulatie van de warmtedrager in het verwarmingssysteem niet plaats! Het verwarmingsmedium is gesloten in het ketelcircuit. Gelijktijdige vloeistofcirculatie in beide circuits mag niet plaatsvinden!

Voordelen van ketels met bithermische warmtewisselaars: lagere kosten dan ketels met aparte warmtewisselaars.

Nadelen: verhoogde thermische "belasting" op de warmtewisselaar (verwarming van de warmtedrager en warm water).

Gasbranders als onderdeel van een dubbelcircuitketel

De brander van een gasboiler is verantwoordelijk voor het verkrijgen van de benodigde hoeveelheid warmte, die de juiste werking van het verwarmingssysteem in elke kamer van het verwarmde object kan garanderen. Ook wordt het water opgewarmd tot de gewenste temperatuur en wordt al warm in het juiste volume aangevoerd. Thermische energie kan worden verkregen door geschikte hoeveelheden brandstof te verbranden. Hiervoor wordt de brander in de verbrandingskamer geplaatst, waar naast gas ook lucht wordt geïnjecteerd, wat helpt om de vlam in stand te houden.

Afhankelijk van de geselecteerde modus kunnen de branders voorwaardelijk worden onderverdeeld in één niveau, meerdere niveaus en gesimuleerd. In de eerste versie werkt de apparatuur alleen in twee modi - "start" en "stop", is zeer efficiënt, goedkoop en heeft een eenvoudig ontwerp. Dubbeldeksbranders kunnen op volledig of gedeeltelijk vermogen werken. De voordelen ervan kunnen volledig worden benut, te beginnen in de lente, wanneer er geen verwarming nodig is, en daarom heeft het geen zin om het apparaat op volle sterkte te laten werken. Een modulerende brander wordt als de duurste beschouwd, met zijn hulp kunt u het vermogen van de ketel aanpassen en regelen. Dit laatste is zuinig in gebruik en gaat best lang mee.

Structureel zijn branders open en gesloten. In het eerste geval wordt de lucht, zonder welke volledige verbranding van brandstof onmogelijk is, aangevoerd vanuit de ruimte waar de ketel zich bevindt. Zo'n systeem is uitgerust met een schoorsteen, met zijn hulp wordt gezorgd voor natuurlijke trek.

Atmosferische verwarmingsketels zijn uitgerust met een conventionele metalen buis, terwijl modellen met turbocompressor zijn uitgerust met een coaxiale schoorsteen. Ze kunnen verticaal worden geïnstalleerd, maar vaak bevinden ze zich schuin - deze optie is verbonden met een gemeenschappelijke as, waardoor rook en verbrandingsproducten volledig worden verwijderd.

Er moet speciale aandacht worden besteed aan modellen van gasketels met turbocompressor, waarin verbrandingskamers van het gesloten type zijn geïnstalleerd. Zuurstof komt ze met geweld binnen en daarom worden ze als betrouwbaarder beschouwd en vormen ze geen enkel gevaar tijdens het werk, waardoor ze gewild zijn in woongebouwen. Naast de schoorsteen hebben ze een speciaal kanaal nodig - hierdoor wordt zuurstof aan de kamer toegevoerd.

Voor turboketels zijn coaxiale leidingen nodig om rook af te voeren en frisse lucht van de straat aan te zuigen. In sommige modellen zijn er twee van dergelijke elementen, daarnaast zijn ze uitgerust met een buis voor luchttoevoer.

Al deze modellen zijn noodzakelijkerwijs uitgerust met ventilatoren die rook bevorderen, evenals automatisering en een beveiligingssysteem met meerdere niveaus.

Een dubbelcircuitketel aansluiten

De dubbelcircuitketel kan worden gemaakt in een staande of wandgemonteerde versie. De installatie van een aan de muur gemonteerde eenheid is iets eenvoudiger: hiervoor hoeft u niet speciaal een plaats uit te rusten en worden alle verbindingen op dezelfde manier gemaakt.

Voordat u een gasketel met dubbele kring installeert, moet u de ontwikkeling van het project bestellen en deze coördineren met vertegenwoordigers van toezichthoudende diensten. Na goedkeuring van het project worden de werkzaamheden uitgevoerd in de volgende volgorde:

1. Boiler plaatsing​De installatie van een dubbelcircuitapparaat aan de muur moet worden uitgevoerd met behulp van speciale bevestigingsmiddelen, rekening houdend met het gewicht van de unit en het materiaal van de muur. Om ongelukken te voorkomen, is het noodzakelijk om voor de meest betrouwbare bevestiging aan de muur te zorgen. De installatie van een vloerstaande ketel wordt uitgevoerd op een eerder voorbereide en versterkte basis;
2. Installatie verwarmingscircuit​Om de hoofdverwarming aan te sluiten, is het noodzakelijk om de overeenkomstige ingangen en uitgangen van de ketel te gebruiken.
   

   Het wordt aanbevolen om een ​​filter te installeren bij de ketelinlaat (retour) om te voorkomen dat vuil binnendringt.

3. Gasaansluiting​De aansluiting van een gasketel met dubbele kring op het net moet worden uitgevoerd door een vakman met de nodige toleranties. Het aansluitschema bevat een gasklep, een meter en een thermische afsluitklep.
4. Installatie van het uitlaatsysteem​Een dubbelcircuitketel heeft meestal een gesloten verbrandingskamer, dus de gassen worden afgevoerd via een coaxiale buis. Het wordt op het stopcontact geplaatst en via een gat in de dichtstbijzijnde muur de straat op gebracht. Het installatieschema van een dergelijke schoorsteen en de basisvereisten voor het onderhoud ervan worden gegeven in de instructies voor de ketel;
5. Elektrische bedrading​Het is ten zeerste aan te raden om het elektrische gedeelte via een spanningsstabilisator op het stopcontact aan te sluiten;
6. Vullen met water. Water of een speciaal koelmiddel wordt in de verwarmingsleiding van een dubbelcircuitboiler gegoten. Als er water wordt gebruikt, moet dit grondig worden gereinigd. Het gebruik van te hard water kan leiden tot voortijdig falen van de hydraulische groep. Op het SWW-circuit moet u sanitair water onder druk aansluiten dat wordt gecreëerd door geschikte apparatuur, bijvoorbeeld een hydraulische accumulator;
7. Eerste start​Een gasunit met dubbele kring is een technisch complex apparaat, daarom kan alleen een speciaal opgeleide monteur deze correct configureren. Veel fabrikanten geven alleen garanties voor hun producten als de installatie en inbedrijfstelling is uitgevoerd door geautoriseerde installateurs.

De ketel is het belangrijkste onderdeel van een autonoom verwarmingssysteem. Daarom moet speciale aandacht worden besteed aan de installatie ervan. De juiste aansluiting van een gasketel met dubbele kring is de sleutel tot een betrouwbare en probleemloze werking gedurende de gehele levensduur.

Wat zijn de warmtewisselaars van gasketels

Een warmtewisselaar in een gasboiler is verantwoordelijk voor het ontvangen van warmte om deze later over te dragen aan water. Als we het hebben over een dubbelcircuitketel en het werkingsprincipe, dan is er een primaire en secundaire warmtewisselaar. De eerste bevindt zich boven de brander en wordt weergegeven door een buis met ribben, een gebogen slang. Het in de warmtewisselaar tot de gewenste temperatuur opgewarmde water stroomt in de driewegklep, waarna het in het verwarmingssysteem komt. De secundaire warmtewisselaar wordt vertegenwoordigd door een heel systeem van platen gebogen door golven, ze zijn allemaal gecombineerd in een enkel blok, waarop zich ook 4 gaten bevinden.Door 2 van hen wordt de waterstroom uitgevoerd, nog 2 zijn verantwoordelijk voor de beweging van het koelmiddel, dat aan het verwarmingscircuit wordt geleverd.

Het systeem van twee warmtewisselaars wordt dubbel genoemd. Er zijn verwarmingsapparaten op de markt die gebruikmaken van een bithermische warmtewisselaar. Het wordt gekenmerkt door een gecompliceerde configuratie. Voor de vervaardiging ervan wordt koper gebruikt, het element zelf wordt vertegenwoordigd door buizen die in elkaar zijn geplaatst: de warmtedrager beweegt langs de buitenste, de binnenste dient voor de beweging van water, met behulp waarvan de toevoer van warm water is verzekerd.

Gasketels die met dergelijke warmtewisselaars zijn uitgerust, zijn moeilijk te bedienen en zijn moeilijk te ontkalken. Er is echter veel vraag naar dergelijke verwarmingsinrichtingen, omdat ze klein zijn en water zeer snel verwarmen.

Hoe werkt de ketel in verschillende modi

Het apparaat heeft belangrijke kenmerken. Om ze te begrijpen, moet het werkingsprincipe van een gasverwarmingsketel met dubbele kring in verschillende modi afzonderlijk worden beschouwd.

Voor verwarming

De driewegklep wordt in een speciale stand gebracht. Dit betekent dat het werkmedium van de primaire warmtewisselaar het verwarmingscircuit binnenkomt.

De modus is als volgt:

1. De koelvloeistoftemperatuur wordt bewaakt door een sensor. Als het 1 ° is afgekoeld, stuurt de sensor een signaal naar de controller - de gastoevoer gaat open en er breekt een vlam uit op de hoofdbrander.
2. Nadat de koelvloeistof is verwarmd tot een temperatuur die 5 ° C hoger is dan de door de gebruiker ingestelde waarde, wordt de ketel uitgeschakeld.
3. Na afkoeling worden stap 1 en 2 herhaald.

Als er een thermostaat op afstand is, houdt de ketel ook rekening met de luchttemperatuur in de woning. De meest geavanceerde modellen zijn voorzien van weersafhankelijke sensoren die de buitentemperatuur bepalen. Wanneer deze wordt gewijzigd, heeft de verwarmer de tijd om de warmteafgifte tijdig te corrigeren.

Bij het verwarmen van water

Wanneer de gebruiker de kraan opent, begint de vloeistof in de SWW-lijn te bewegen en stuurt de flowsensor een signaal naar de controller. Dat schakelt de driewegklep en de stof die in het verwarmingscircuit circuleert, wordt van de primaire warmtewisselaar naar de secundaire gestuurd. Dit proces wordt getoond in de video.

Een ketel die in deze modus werkt, negeert het verwarmingssysteem. Daarom zal het met een grote stroom warm water koud zijn in de kamer. In dat geval is het beter om een ​​aparte ketel met één circuit en een gasboiler aan te schaffen.

De hoeveelheid warm water die per tijdseenheid wordt bereid, is afhankelijk van het vermogen van de verwarmer. Deze parameter wordt aangegeven in de technische specificaties (bijvoorbeeld 11 l / min). Het is noodzakelijk om duidelijk te maken welk temperatuurverschil tussen de inlaat en uitlaat wordt geïmpliceerd (dt). Voor sommige fabrikanten is het 35 ° C, voor andere slechts 25 ° C.

Met een ketelvermogen van minder dan 20 kW is de warmwaterprestatie laag. In dergelijke omstandigheden is een model met een ingebouwde ketel handiger.

Zijn voordelen:

1. Het verwarmen van de vloeistof wordt uitgevoerd tijdens perioden waarin het verwarmingssysteem geen warmte nodig heeft.
2. Zelfs met het kleinste vermogen zijn de prestaties voldoende voor verschillende ontledingspunten.
3. Heet water komt direct uit de kraan.

Er zijn ook nadelen:

• grote afmetingen;
• tijdgebonden warmwatercapaciteit (afhankelijk van het volume van de ketel).

Er moet ook rekening worden gehouden met de toename van het gasverbruik, die het gevolg is van warmteverlies in de opslagtank.

Zomertijd

Bij het overschakelen naar deze modus voert de ketel de volgende acties uit:

1. De driewegklep wordt naar de positie "naar de secundaire warmtewisselaar" verplaatst.
2. De hoofdbrander ontsteekt op commando van de debietsensor.
3. Nadat de koelvloeistof tot de ingestelde temperatuur is verwarmd, wordt de ketel uitgeschakeld en, wanneer de stof is afgekoeld, wordt deze weer ingeschakeld.

In de zomermodus werkt het apparaat dus alleen als boiler.

Hoe de ketel wordt aangestuurd

Om een ​​stabiele en veilige werking van dergelijke verwarmingsapparatuur te garanderen, is het beter om voor automatisering te kiezen. Het regelt de temperatuur van het water in afzonderlijke componenten, houdt de temperatuur van het koelmiddel op het juiste niveau en is verantwoordelijk voor het competente werkingsprincipe van de dubbelcircuitboiler. In het geval van potentieel gevaarlijke situaties wordt de ketel automatisch uitgeschakeld - een soortgelijke manifestatie wordt getoond als:

• afname van de druk in het gassysteem;
• maximale verwarming van de koelvloeistof;
• gebrek aan tractie.

In die gasketels die vandaag op de markt zijn, wordt voornamelijk "slimme" besturing gebruikt, waarvan de software het mogelijk maakt om een ​​van de beschikbare bedrijfsmodi te selecteren.

De details van de werking van ketels met twee circuits

Wie denkt dat beide circuits in een dergelijk systeem onmiddellijk tegelijkertijd opwarmen, vergist zich, in feite werkt alles totaal anders. Bij normaal gebruik werkt dergelijke apparatuur alleen doorlopend om het koelmiddel dat in het systeem circuleert te verwarmen. Hoe vaak hij aangaat en hoe intens de vlam lijkt tijdens het proces, hangt af van de temperatuursensor die deze processen bewaakt. Samen met de brander start de pomp, maar alleen als de circulatie van de koelvloeistof natuurlijk geen effect heeft op de werking van het verwarmingssysteem. Nadat de temperatuur van deze laatste het gewenste niveau heeft bereikt, wordt een signaal verzonden van de sensor dat de activiteit van de brander moet worden verminderd. Daarna werkt de ketel alleen in passieve modus totdat de temperatuurindicator het geprogrammeerde niveau bereikt. Vervolgens stuurt de sensor een signaal naar de automatisering, die op zijn beurt de klep start, die verantwoordelijk is voor het leveren van brandstof.

Het is voldoende om eerst vertrouwd te raken met bepaalde subtiliteiten van de werking van gasketels die zijn uitgerust met twee circuits om te begrijpen welke voordelen uit hun werking kunnen worden gehaald. Bovendien kunt u met de aanschaf van dergelijke verwarmingssystemen geen extra apparatuur aanschaffen, die in andere gevallen nodig kan zijn om het huis van warm water te voorzien. Zelfs als één circuit uitvalt, kan het tweede verder worden bediend, waarbij het vervangen van één circuit nog steeds veel goedkoper is dan het repareren van een hele verwarmingsinstallatie.

Een dubbelcircuitboiler kan heel goed in de zomer worden gebruikt, wanneer er geen verwarming nodig is en het alleen nodig is om water te verwarmen dat is bedoeld voor huishoudelijke behoeften. Op deze manier kunt u echt geld besparen, aangezien het kopen van twee eenheden tegelijkertijd, die elk autonoom werken, veel meer kost.

Iets meer over de kenmerken van werk

Een driewegklep wordt gebruikt om te voorkomen dat media het tweede circuit binnendringen. Zo was het mogelijk om de toevoer van verwarmd water van de ketel naar het systeem via één leiding (aanvoer) en retour via een andere (retour) te realiseren. Het is de moeite waard om op te letten dat de gasboiler met dubbele kring aan de muur zo is ontworpen dat de drager in een cirkel beweegt zonder een overval te vormen. Maar dit geldt voor de eerste warmtewisselaar. In de tweede wordt water uit de pijpleiding gehaald. Zoals de praktijk leert, laat de kwaliteit van de media vaak te wensen over. Om deze eenvoudige reden is het zinvol om filters vóór de media te installeren die onoplosbare verbindingen verwijderen. Als het warmwatervoorzieningscircuit uitvalt, kan de ketel in de kamerverwarmingsmodus werken. Zo zit u in de winter niet in een koud appartement of huis.