Dwuprzewodowy kocioł gazowy: urządzenie i zasada działania

Jak działa kocioł, który obsługuje dwa obwody jednocześnie

Główną różnicą między kotłem dwuprzewodowym a podobnym z jednym obwodem jest możliwość jednoczesnego zapewnienia ogrzewania i ciepłej wody w pomieszczeniu. Główny wymiennik ciepła ze względu na swoje położenie podgrzewa chłodziwo tak, aby w pełni funkcjonowała instalacja grzewcza w całym pomieszczeniu. Drugi odpowiada za dostarczenie do pomieszczeń ciepłej wody o wymaganej objętości.

Stabilność działania zasady działania kotła dwuprzewodowego można zapewnić jedynie poprzez pełną sprawność i spójność działania każdego elementu.

Strukturalnie każdy kocioł dwuprzewodowy zawiera takie elementy, jak:

• wymienniki ciepła w ilości dwóch;
• komora spalania, do której blok palnika jest obowiązkowy;
• wyposażenie ochronne;
• Układ sterowania.

Aby dokładnie zrozumieć, w jaki sposób ustawiony jest kocioł gazowy typu dwuprzewodowego i jego zasadę działania, każdy istotny element takiego projektu należy rozpatrzyć bardziej szczegółowo osobno.

Typowy schemat dwuprzewodowego kotła gazowego

Rozważ typowy schemat kotła na przykładzie dwuprzewodowego kotła gazowego Saunier Duval Themaclassic F 30:

Kocioł Saunier Duval Themaclassic F 30 (schemat)

1. Wentylator. 2. Czujnik trakcji - manostat. 3. Główny wymiennik ciepła. 4. Czujnik temperatury (awaryjny). 5. Komora spalania gazu. 6. Zbiornik wyrównawczy. 7. Elektroda do kontroli obecności płomienia. 8. Palnik. 9. Elektroda zapłonowa. 10. Pompa cyrkulacyjna. 11. Czujnik temperatury płynu chłodzącego. 12. Jednostka zapłonowa. 13. Bypass. 14. Jednostka gazowa. 15. Czujnik ciśnienia wody w instalacji grzewczej. 16. Wymiennik ciepła CWU. 17. Zawór trójdrogowy. 18. Czujnik przepływu CWU. 19. Filtr CWU. 20. Urządzenie do uzupełniania wody do instalacji grzewczej. 21. Zawór bezpieczeństwa instalacji grzewczej. 22. Kurek spustowy wody. 23. Filtr grzewczy.

A - Wlot wody z systemu grzewczego. B - zimna woda. C - Wylot wody do systemu grzewczego. D - wylot CWU. E- Gas.

Zasada działania dwuprzewodowego kotła grzewczego z dwoma wymiennikami ciepła

Gdy dwuprzewodowy kocioł gazowy pracuje w trybie „grzanie”, zachodzą w nim takie procesy.

• Palnik gazowy ogrzewa główny wymiennik ciepła,
• Wymiennik ciepła przekazuje energię cieplną krążącemu w nim (dzięki pompie) czynnikowi chłodzącemu
• Zawór trójdrogowy znajduje się w położeniu uniemożliwiającym przedostawanie się czynnika grzewczego do wtórnego wymiennika ciepła.
• Całe chłodziwo „trafia” do systemu grzewczego, przekazuje energię do znajdujących się tam grzejników i wraca do kotła przewodem powrotnym.

Schematy pracy kotła w trybie ogrzewania i CWU
Działanie dwuprzewodowego kotła gazowego w systemie CWU (zaopatrzenie w ciepłą wodę)

• Palnik gazowy, nagrzewa główny wymiennik ciepła,
• Wymiennik ciepła przekazuje energię cieplną krążącemu w nim (dzięki pompie) czynnikowi chłodzącemu
• Zawór trójdrogowy znajduje się w położeniu uniemożliwiającym przenikanie nośnika ciepła do obwodu zewnętrznego instalacji grzewczej.
• Płyn chłodzący krąży przez wtórny wymiennik ciepła, ogrzewając go.
• Zimna woda wodociągowa, przechodząc przez wtórny wymiennik ciepła, nagrzewa się i „trafia” do przewodu doprowadzającego ciepłą wodę.

Zalety kotłów grzewczych z oddzielnymi wymiennikami ciepła:

• Główny wymiennik ciepła jest mniej podatny na korozję i tworzenie się na nim osadów (zgorzeliny), ponieważ chłodziwo krąży w zamkniętej pętli i nie zmienia stale i znacząco swojego składu chemicznego.
• Wtórny wymiennik ciepła jest bardziej podatny na atak agresywnej wody wodociągowej. Sole w jego składzie z czasem go zatykają, a wymiennik ciepła ulega awarii.

To jest ważne! W przypadku awarii wtórnego wymiennika ciepła kocioł może pracować w trybie ogrzewania. Czyli bez ciepłej wody - ale ciepła.

• Wtórny wymiennik ciepła jest tańszy w wymianie niż bitermiczny.

Wady kotłów grzewczych z różnymi wymiennikami ciepła: wyższy koszt w porównaniu z bitermicznymi.

Zasada działania dwuprzewodowego kotła gazowego z bitermicznym wymiennikiem ciepła

Schemat kotła dwuprzewodowego z bitermicznym wymiennikiem ciepła
Gdy kocioł pracuje w trybie dostarczania ciepłej wody, palnik gazowy podgrzewa chłodziwo w obwodzie zewnętrznym. I już z niego nagrzewa się bieżąca woda z kranu, która znajduje się w wewnętrznej rurze wymiennika ciepła.

Uwaga! Gdy kocioł dostarcza ciepłą wodę sanitarną, cyrkulacja chłodziwa w instalacji grzewczej nie występuje! Czynnik grzewczy jest zamknięty w obiegu kotła. Nie może wystąpić jednoczesna cyrkulacja płynu w obu obwodach!

Zalety kotłów z bitermicznymi wymiennikami ciepła: niższy koszt niż kotłów z oddzielnymi wymiennikami ciepła.

Wady: zwiększone „obciążenie” cieplne wymiennika ciepła (ogrzewanie nośnika ciepła i CWU).

Palniki gazowe jako część kotła dwuprzewodowego

Palnik kotła gazowego odpowiada za uzyskanie wymaganej ilości ciepła, która może zapewnić prawidłową pracę instalacji grzewczej w każdym pomieszczeniu ogrzewanego obiektu. Ponadto woda jest podgrzewana do wymaganej temperatury i już gorąca dostarczana jest w odpowiedniej objętości. Energię cieplną można uzyskać spalając odpowiednie ilości paliwa. W tym celu palnik umieszcza się w komorze spalania, do której oprócz gazu wtryskiwane jest również powietrze, które pomaga w utrzymaniu płomienia.

W zależności od wybranego trybu palniki można warunkowo podzielić na jednopoziomowe, wielopoziomowe i symulowane. W pierwszej wersji urządzenie działa tylko w dwóch trybach - „start” i „stop”, jest bardzo ekonomiczne, niedrogie i ma prostą konstrukcję. Palniki dwupokładowe mogą pracować z pełną lub częściową mocą. Jego zalety można w pełni docenić już wiosną, kiedy nie ma potrzeby ogrzewania, dlatego nie ma sensu eksploatować urządzenia na pełnych obrotach. Palnik modulowany jest uważany za najdroższy, za jego pomocą można regulować i regulować moc kotła. Ta ostatnia jest ekonomiczna i trwa dość długo.

Strukturalnie palniki są otwarte i zamknięte. W pierwszym przypadku powietrze, bez którego pełne spalanie paliwa jest niemożliwe, dostarczane jest z pomieszczenia, w którym znajduje się kocioł. Taki system jest wyposażony w komin, za pomocą którego zapewniony jest naturalny ciąg.

Atmosferyczne kotły grzewcze są wyposażone w konwencjonalną metalową rurę, podczas gdy modele z turbodoładowaniem są wyposażone w współosiowy komin. Mogą być instalowane pionowo, ale często są ustawione pod kątem - ta opcja jest połączona ze wspólnym szybem, przez który całkowicie usuwa się dym i produkty spalania.

Na szczególną uwagę zasługują modele kotłów gazowych z turbodoładowaniem, w których zainstalowane są komory spalania typu zamkniętego. Tlen wchodzi do nich siłą, dlatego są uważane za bardziej niezawodne i nie stanowią żadnego zagrożenia w procesie pracy, co powoduje, że są poszukiwane w pomieszczeniach mieszkalnych. Oprócz komina potrzebują specjalnego kanału - to przez niego tlen będzie dostarczany do komory.

W przypadku kotłów turbo wymagane są rury współosiowe, aby usunąć dym i zasysać świeże powietrze z ulicy. W niektórych modelach występują dwa takie elementy, dodatkowo wyposażone są w rurkę do doprowadzania powietrza.

Wszystkie powyższe modele są koniecznie wyposażone w wentylatory promujące dym, a także automatyzację i wielopoziomowy system ochrony.

Podłączenie kotła dwuprzewodowego

Kocioł dwuprzewodowy może być wykonany w wersji stojącej lub przyściennej. Instalacja jednostki naściennej jest nieco prostsza: nie musisz specjalnie wyposażać miejsca, a wszystkie połączenia są wykonane w ten sam sposób.

Przed zainstalowaniem dwuprzewodowego kotła gazowego konieczne jest zamówienie opracowania projektu i skoordynowanie go z przedstawicielami służb nadzorczych. Po zatwierdzeniu projektu prace wykonywane są w następującej kolejności:

1. Umieszczenie kotła... Montaż dwuprzewodowego urządzenia naściennego należy przeprowadzić za pomocą specjalnych łączników, biorąc pod uwagę ciężar urządzenia i materiał ściany. Aby uniknąć wypadków, konieczne jest zapewnienie najbardziej niezawodnego mocowania na ścianie. Montaż kotła stojącego odbywa się na wcześniej przygotowanym i wzmocnionym podłożu;
2. Instalacja obiegu grzewczego... Aby podłączyć główny obwód grzewczy, konieczne jest użycie odpowiednich wejść i wyjść kotła.
   

   Zaleca się zamontowanie filtra na wlocie (powrocie) kotła, aby zapobiec dostawaniu się zanieczyszczeń.

3. Podłączenie gazu... Podłączenie dwuprzewodowego kotła gazowego do sieci musi być wykonane przez specjalistę z niezbędnymi tolerancjami. Schemat połączeń zawiera zawór gazowy, licznik i termiczny zawór odcinający.
4. Montaż układu wydechowego... Kocioł dwuprzewodowy ma zwykle zamkniętą komorę spalania, więc gazy są usuwane rurą koncentryczną. Wkładana jest do wylotu i wyprowadzana na ulicę przez dziurę w najbliższej ścianie. Schemat instalacji takiego komina i podstawowe wymagania dotyczące jego konserwacji podano w instrukcji kotła;
5. Okablowanie elektryczne... Zdecydowanie zaleca się podłączenie części elektrycznej do gniazdka przez stabilizator napięcia;
6. Napełnianie wodą. Do linii grzewczej kotła dwuprzewodowego wlewa się wodę lub specjalny płyn chłodzący. Jeśli używana jest woda, należy ją dokładnie wyczyścić. Użycie zbyt twardej wody może doprowadzić do przedwczesnej awarii zespołu hydraulicznego. Konieczne jest podłączenie wody sanitarnej do obwodu CWU pod ciśnieniem wytwarzanym przez odpowiedni sprzęt, na przykład akumulator hydrauliczny;
7. Pierwszy start... Dwuprzewodowa jednostka gazowa jest technicznie złożonym urządzeniem, więc tylko specjalnie przeszkolony inżynier może go poprawnie skonfigurować. Wielu producentów udziela gwarancji na swoje produkty tylko wtedy, gdy instalacja i uruchomienie zostały przeprowadzone przez autoryzowanych instalatorów.

Kocioł jest najważniejszą częścią autonomicznego systemu grzewczego. Dlatego należy zwrócić szczególną uwagę na jego instalację. Prawidłowe podłączenie dwuprzewodowego kotła gazowego jest kluczem do jego niezawodnej i bezawaryjnej pracy przez cały okres użytkowania.

Jakie są wymienniki ciepła kotłów gazowych

Wymiennik ciepła w kotle gazowym jest odpowiedzialny za odbieranie ciepła, aby później oddać je do wody. Jeśli mówimy o kotle dwuprzewodowym i jego zasadzie działania, to istnieje pierwotny i wtórny wymiennik ciepła. Pierwsza znajduje się nad palnikiem i jest reprezentowana przez rurkę z żebrami, zakrzywionego węża. Woda podgrzana do wymaganej temperatury w wymienniku ciepła przesuwa się do zaworu trójdrogowego, po czym wchodzi do instalacji grzewczej. Wtórny wymiennik ciepła jest reprezentowany przez cały system płyt zakrzywionych falami, wszystkie są połączone w jeden blok, na którym również znajdują się 4 otwory.Przez 2 z nich odbywa się przepływ wody, 2 kolejne są odpowiedzialne za ruch chłodziwa, który jest dostarczany do obwodu grzewczego.

Układ dwóch wymienników ciepła nazywany jest podwójnym. Na rynku dostępne są urządzenia grzewcze wykorzystujące bitermiczny wymiennik ciepła. Charakteryzuje się skomplikowaną konfiguracją. Do jego produkcji używana jest miedź, sam element jest reprezentowany przez rury umieszczone jeden w drugim: nośnik ciepła porusza się wzdłuż zewnętrznego, wewnętrzny służy do ruchu wody, za pomocą której dostarczana jest gorąca woda ubezpieczony.

Kotły gazowe wyposażone w takie wymienniki ciepła są trudne w obsłudze, te ostatnie są trudne do odkamieniania. Jednak takie urządzenia grzewcze są poszukiwane, ponieważ są małe i bardzo szybko podgrzewają wodę.

Jak kocioł działa w różnych trybach

Urządzenie posiada ważne cechy. Aby je zrozumieć, zasadę działania dwuprzewodowego kotła gazowego należy rozpatrywać osobno w różnych trybach.

Do ogrzewania

Zawór trójdrogowy jest ustawiany w specjalnej pozycji. Oznacza to, że czynnik roboczy z pierwotnego wymiennika ciepła wchodzi do obiegu grzewczego.

Tryb jest następujący:

1. Temperatura płynu chłodzącego jest monitorowana przez czujnik. Gdy ostygnie o 1 °, czujnik wysyła sygnał do sterownika - otwiera się dopływ gazu i na głównym palniku zapala się płomień.
2. Po podgrzaniu chłodziwa do temperatury o 5 ° C wyższej niż ustawiona przez użytkownika, kocioł wyłącza się.
3. Po ostygnięciu powtarza się kroki 1 i 2.

Jeśli istnieje zdalny termostat, kocioł uwzględnia również temperaturę powietrza w domu. Najbardziej zaawansowane modele są wyposażone w czujniki pogodowe, które określają temperaturę zewnętrzną. Po zmianie grzejnik ma czas na skorygowanie mocy cieplnej w odpowiednim czasie.

Podczas podgrzewania wody

Gdy użytkownik otworzy kran, ciecz w linii CWU zaczyna się poruszać, a czujnik przepływu wysyła sygnał do sterownika. Powoduje to przełączenie zaworu trójdrogowego, a substancja krążąca w obiegu grzewczym jest przesyłana z pierwotnego wymiennika ciepła do wtórnego. Ten proces jest pokazany na filmie.

Kocioł pracujący w tym trybie ignoruje instalację grzewczą. Dlatego przy dużym przepływie ciepłej wody w pomieszczeniu będzie zimno. W takim przypadku lepiej kupić oddzielny kocioł jednoprzewodowy i gazowy podgrzewacz wody.

Ilość ciepłej wody przygotowanej na jednostkę czasu zależy od mocy grzałki. Ten parametr jest wskazany w specyfikacjach technicznych (na przykład 11 l / min). Konieczne jest wyjaśnienie, jaka różnica temperatur między wlotem a wylotem jest implikowana (dt). Dla niektórych producentów jest to 35 ° C, dla innych tylko 25 ° C.

Przy mocy kotła mniejszej niż 20 kW wydajność ciepłej wody jest niska. W takich warunkach model z wbudowanym kotłem jest wygodniejszy.

Jego zalety:

1. Podgrzewanie cieczy odbywa się w okresach, gdy system grzewczy nie potrzebuje ciepła.
2. Nawet przy najmniejszej mocy wydajność wystarcza na kilka punktów analizy.
3. Z kranu natychmiast wypływa gorąca woda.

Są też wady:

• duże wymiary;
• ograniczona czasowo wydajność ciepłej wody (zależna od pojemności kotła).

Konieczne jest również uwzględnienie wzrostu zużycia gazu, które jest spowodowane utratą ciepła w zbiorniku.

Czas letni

Po przejściu do tego trybu kocioł wykonuje następujące czynności:

1. Zawór trójdrogowy ustawiany jest w pozycji „Do wtórnego wymiennika ciepła”.
2. Główny palnik jest zapalany na polecenie czujnika przepływu.
3. Po podgrzaniu chłodziwa do zadanej temperatury kocioł wyłącza się, a po ostygnięciu substancji włącza się ponownie.

Tak więc w trybie letnim urządzenie działa tylko jako podgrzewacz wody.

Sposób sterowania kotłem

Aby zapewnić stabilną i bezpieczną pracę takiego sprzętu grzewczego, lepiej wybrać automatyzację. Kontroluje temperaturę wody w poszczególnych podzespołach, utrzymuje temperaturę płynu chłodzącego na odpowiednim poziomie i odpowiada za właściwą zasadę działania kotła dwuprzewodowego. W przypadku wystąpienia potencjalnie niebezpiecznych sytuacji kocioł automatycznie się wyłącza - podobny objaw pojawia się, gdy:

• spadek ciśnienia w instalacji gazowej;
• maksymalne ogrzewanie chłodziwa;
• brak przyczepności.

W tych kotłach gazowych, które są obecnie na rynku, stosuje się przeważnie sterowanie „inteligentne”, którego oprogramowanie pozwala na wybór jednego z dostępnych trybów pracy.

Specyfika pracy kotłów z dwoma obiegami

Ci, którzy myślą, że oba obwody w takim układzie nagrzewają się od razu w tym samym czasie, mylą się, w rzeczywistości wszystko działa zupełnie inaczej. Podczas normalnej eksploatacji takie urządzenie działa na bieżąco tylko w celu podgrzania chłodziwa krążącego w układzie. To, jak często będzie się włączać i jak intensywny wydaje się płomień podczas pracy, zależy od czujnika temperatury, który monitoruje te procesy. Wraz z palnikiem pompa uruchamia się, ale tylko wtedy, gdy cyrkulacja chłodziwa w naturalny sposób nie ma żadnego wpływu na działanie instalacji grzewczej. Gdy temperatura tego ostatniego osiągnie żądany poziom, z czujnika wysyłany jest sygnał, że należy zmniejszyć aktywność palnika. Następnie kocioł pracuje tylko w trybie pasywnym, aż wskaźnik temperatury osiągnie zaprogramowany poziom. Następnie czujnik wysyła sygnał do automatyki, która z kolei uruchamia zawór, który jest odpowiedzialny za podawanie paliwa.

Wystarczy najpierw zapoznać się z pewnymi subtelnościami działania kotłów gazowych wyposażonych w dwa obwody, aby zrozumieć, jakie korzyści można uzyskać z ich działania. Ponadto zakup takich systemów grzewczych pozwala nie kupować dodatkowego wyposażenia, które w każdym innym przypadku może być potrzebne do zaopatrzenia domu w ciepłą wodę. Nawet jeśli jeden obwód ulegnie awarii, drugi może pracować dalej, a wymiana jednego obwodu nadal będzie dużo tańsza niż naprawa całej instalacji grzewczej.

Kocioł dwuprzewodowy z powodzeniem może pracować latem, kiedy nie ma potrzeby ogrzewania, a wystarczy do ogrzewania wody przeznaczonej na potrzeby bytowe. W ten sposób możesz naprawdę zaoszczędzić pieniądze, ponieważ zakup dwóch jednostek jednocześnie, z których każda działa autonomicznie, będzie kosztować znacznie więcej.

Trochę więcej o cechach pracy

Zawór trójdrogowy zapobiega przedostawaniu się mediów do drugiego obwodu. Dzięki temu możliwe było doprowadzenie podgrzanej wody z kotła do instalacji jedną linią (zasilanie) i powrót drugą (powrót). Warto zwrócić uwagę na fakt, że dwuprzewodowy naścienny kocioł gazowy jest zaprojektowany w taki sposób, że nośnik porusza się po okręgu bez tworzenia nalotu. Ale dotyczy to pierwszego wymiennika ciepła. W drugim woda jest pobierana z rurociągu. Jak pokazuje praktyka, jakość mediów często pozostawia wiele do życzenia. Z tego prostego powodu warto zainstalować filtry przed mediami, które usuwają nierozpuszczalne związki. W przypadku awarii obwodu dostarczania ciepłej wody kocioł może pracować w trybie ogrzewania pomieszczeń. Dzięki temu zimą nie będziesz siedział w zimnym mieszkaniu lub domu.