Схемы отопления с двухконтурным котлом: наиболее приемлемые

Все вопросы организации автономного теплоснабжения и подготовки горячей воды решаются приобретением одного котла, способного обслужить обе системы. Не зная принцип работы двухконтурного газового котла отопления, было бы нелогичного не только совершать покупку, но и эксплуатировать агрегат. Согласны?

Мы расскажем о схеме работы отопительного прибора, рассмотрим все его слабые и сильные стороны. Понимая основу действия оборудования, можно без труда пользоваться всеми его преимуществами. А в случае необходимости получится вовремя выявить сбои в работе, понять и устранить причины их происхождения.

Устройство котла для обслуживания двух контуров

Двухконтурный газовый генератор тепла отличается от одноконтурного аналога тем, что вместо одного теплообменника, имеет два, именуют их в технической терминологии первичным и вторичным.

Первый, т.е. первичный теплообменник, расположен непосредственно в зоне горения пламени. Его задача заключается в нагреве теплоносителя для функционирования отопительной сети. Вторичный теплообменник отвечает за работу ГВС.

Стабильная работа отопительного прибора возможна при слаженной работе всех его составляющих. Информация об основных функциональных узлах поможет понять принцип работы оборудования

В конструкцию любого двухконтурного агрегата входят следующие стандартные элементы:

• Камера сгорания с горелочным блоком;
• Теплообменники;
• Устройства управления и защиты оборудования.

Чтобы разобраться в особенностях устройства газовых котлов двухконтурной разновидности, остановимся подробно на каждом из его конструктивных элементов.

Виды газовых горелок для двухконтурных котлов

Горелка газового котла отвечает за получение достаточного объема тепла, необходимого для функционирования отопления и контура поставки горячей воды. Тепловая энергия получается за счет сжигания топлива. Помещают горелку в камеру сгорания, в которую кроме газа нагнетается воздух. Он нужен для процесса горения.

В зависимости от рабочих режимов горелки можно классифицировать по следующим видам:

• Одноуровневая горелка. Агрегат с подобной горелкой может работать всего в двух режимах – «Стоп» и «Пуск». Подобные котлы, несмотря на низкую экономичность и сниженный ресурс эксплуатации пользуются популярностью благодаря простоте конструкции и невысокой стоимости.
• Двухуровневая горелка. Отопительный прибор с такой горелкой может работать на полной и половинной мощности. Его преимущества ощутимы в теплое время года, когда для подогрева не слишком холодной воды нет необходимости эксплуатировать прибор на полной мощности.
• Модулируемая горелка. Умная система котла с подобной горелкой позволяет производить настройку и регулировку мощности. Такой котел характеризуется высоким сроком службы и экономичностью, но при этом и стоит на порядок выше агрегатов с одноуровневыми и двухуровневыми горелками.

Горелки делятся на конструкции открытого и закрытого типа. При открытом виде горелки воздух, необходимый для сжигания топлива, поступает непосредственно из помещения, в котором находится котел. Для отведения продуктов сгорания необходим дымоход, который должен обеспечивать достаточную естественную тягу.

Атмосферные отопительные агрегаты оборудуют, как правило, обычной металлической трубой, турбинированные – коаксиальным дымоходом. В зависимости от технических условий помещения дымовой канал ставят вертикально или сооружают под углом. Угловые варианты выводят через стену на улицу или подключают к общественной дымоотводной шахте.

Газовая горелка является основным элементом двухконтурного газового котла, она отвечает за сжигание топлива и получение тепловой энергии в необходимом количестве

Турбинированные котлы оборудованы закрытыми камерами сгорания, в которые воздух не может поступать самопроизвольно. Они безопасней и надежней в эксплуатации, но дороже и сложнее в работе. Котлам с закрытыми горелками кроме дымоотвода нужен канал, по которому в камеру подается требующийся для горения кислород.

Потому и оборудуют турбинированные котлы коаксиальными трубами, ведь помимо вывода дыма они еще и втягивают с улицы свежий воздушный поток. Бывает, что для нормальной работы к закрытой камере сгорания подсоединяют два коаксиальных дымохода. Вдобавок всю конструкцию дополняют трубой для подачи воздуха.

Все подобные модели котлов оборудованы вентиляторами, обеспечивающими движение дыма, многоуровневыми системами защиты, автоматикой. Для работы перечисленных приборов и систем нужна электроэнергия. Их минусом считается энергозависимость, увеличивающая эксплуатационные расходы.

Разновидности теплообменников газовых агрегатов

Если с помощью горелки производится сжигание топлива с целью получения тепла, то теплообменник обеспечивает получение этого тепла для дальнейшей передачи воде. Как уже упоминалось, в конструкции двухконтурника присутствуют первичный и вторичный теплообменники.

Первичный теплообменник располагается непосредственно над горелкой и представляет собой оребренную трубку, изогнутую в виде змейки. Под действием пламени вода в теплообменнике нагревается и движется через трехходовой клапан далее в разводку отопительной системы.

Вторичный теплообменник собой представляет систему волнистых пластин, которые собраны в единый блок с двумя парами отверстий. Каждой паре отверстий отведены свои функции.

Через одну из пар протекает вода из водопровода, а через вторую движется теплоноситель, поступающий в отопительный контур. Подобная система из пластинчатого и трубчатого теплообменников именуется сдвоенной.

Первичный и вторичный теплообменник объединены в одну систему, правильность работы которых обеспечивает специальных трехходовой клапан

Существуют отопительные приборы, в которых вместо сдвоенной системы используется битермический теплообменник сложной конфигурации. Такой теплообменник изготавливают из меди, он представляет собой пару трубок, расположенных одна в другой. По внешней трубке движется теплоноситель, а по внутренней – вода для обеспечения работы ГВС.

Битермический теплообменник нагревателя теплоносителя и воды отличается сложной конфигурацией, когда трубка одного контура помещается в трубку другого контура

Котлы с битермическим теплообменником более сложны в эксплуатации, так как оба теплообменника представлены единым блоком, что затрудняет его очистку от накипи. Но такие отопительные приборы пользуются спросом, так как отличаются малыми габаритными размерами и высокой скоростью нагрева воды.

Автоматика или блок управления котла

Автоматика котла отвечает за безопасную и стабильную работу. Она осуществляет контроль температуры воды в компонентах ГВС, поддерживает температуру теплоносителя в линиях теплоснабжения. Автоматика газового котла не допускает работу отопительного прибора в случае опасных ситуаций.

Агрегат прерывает работу или не включается в таких случаях:

• Сниженное давление в газовой системе;
• Отсутствие тяги;
• Отсутствие или критический перегрев теплоносителя.

Блок управления, контролирующий работу устройств защиты и автоматизации процесса, представлен набором переключателей, микросхем или их комбинацией. Помимо обеспечения безопасности и контроля температурного режима он следит за работой циркуляционного насоса и вентилятора.

Современные газовые котлы отличаются наличием интеллектуального управления, в программном обеспечении которых присутствуют различные режимы эксплуатации.

Что делать, в случае если дом громадной по площади

1. Для громадного двухэтажного здания с солидным числом раздельных помещений оптимальнее подходит двухтрубная схема отопления. Она должна иметь верхний розлив и постоянную разводку радиаторов.
2. Прямо от генератора тепла согретая вода течет вверх по подающей трубе. Она огибает здание по его чердаку или по потолку верхнего этажа.
3. Потом вода попадает в стояки, к ним подсоединены батареи. Они не размыкают всецело стояк. Любой прибор оснащен регулировочным дросселем и перемычкой.
4. Нужно установить отсекающий вентиль на второй ветке подводящего трубопровода. Кран для стравливания воздуха возможно поставить только один и прикрутить его у расширительного бачка на верхнем участке контура.
5. По второй (нижней) трубе, огибающей здание дом по подвалу или полам первого этажа, вода течет обратно в котел.

Обратите внимание! Такая обвязка двухконтурного котла отопления имеет одно ответственное преимущество. В случае если необходимо, она способна функционировать благодаря естественной циркуляции носителя тепла. В качестве разгонного коллектора тут будет выступать труба для течения воды к верхнему участку розлива.

Другими словами система с таковой схемой может работать без зависящих от электричества агрегатов (к примеру, насоса). Исходя из этого, в случае если появятся форс-мажорные события, вы ни при каких обстоятельствах не замерзнете.

Увеличение тепловой инерционности системы

Вы имеете возможность повысить своими руками тепловую инерционность обогревательной системы.

1. Комфортно сделать это, выбрав чуть большее сечение контурных труб, чем нужно по проекту.
2. Кроме этого возможно заменить батареи из алюминия на чугунные аналоги. Они имеют расширенный внутренний количество секций, который увеличивает теплопроводность и теплоемкость материала. Существует вывод, что все чугунные батареи для систем отопления имеют некрасивый дизайн. Но, это не верно. Да, морально устаревшие их модели советских времен все еще выпускаются. Но кроме них рынок предлагает и современные аналоги. К примеру, прекрасные напольные радиаторы из кованого чугуна или настенные батареи с плоскими эстетичными формами.

1. Часто мансардный или второй этаж дома зимний период нужен только иногда, к примеру, для размещения гостей. Тогда хороший вариант – применить отопительную схему с двумя генераторами тепла и отдельными однотрубными контурами для каждого этажа.
2. В этом случае наверху котел будет эксплуатироваться солидную часть времени в экономичном режиме, т.е. поддерживать режим температур около +5 градусов.

Наиболее недорогой метод преодолеть все неприятности

1. Возможно и самостоятельно усовершенствовать обогревательную сеть, многократно повысив ее тепловую инерционность.
2. Для этого нужно добавить в схему аккумулятор тепловой энергии (накопительный бак). Он представляет собой емкость объемом в 300/2000 л, которая имеет два соединительных патрубка. Бак направляться хорошо теплоизолировать, для уменьшения тепловых утрат.
3. Емкость помогает для накопления громадных объемов нагретой воды. В случае если котел останавливается, то тратится запас тепла из этого бака. Ясно, что чем резервуар более объемен, тем радиаторы будут стыть медленнее.
4. Аккумулятор тепла возможно поставить на любом из участков отопительной системы. Возможно смонтировать его в подвале. Для этого нужно разомкнуть нижний контур двумя патрубками. Имеется возможность поставить агрегат в кладовке. Увлекательный вариант – перевоплотить устройство в базу горячей лежанки. Так как оно неизбежно будет отдавать некоторое количество тепла в атмосферу.
5. Аккумулятор скомпенсирует перепады температур теплоносителя, в тот период, пока котел будет согревать воду для ГВС. Он весьма выгоден, в случае если котел работает на электричестве.

Обратите внимание! Само собой разумеется, данный способ имеет и свои минусы. К примеру, тепловой аккумулятор стоит достаточно дорого. Качественная утепленная модель, имеющая количество в один кубический метр, вам обойдется в 20/30 рублей, что зависит от компании-производителя.

Принцип работы и специфика

Многие владельцы газового оборудования даже не задумываются о том, как реально работает газовый котел двухконтурного типа. Они ошибочно полагают, что нагрев воды и отопительного контура происходит одновременно. На самом деле все выглядит не так радужно.

Двухконтурный газовый котел не может одновременно работать в двух режимах, обеспечивая работу систем отопления и ГВС. Это и подтверждается наличием в его устройстве трехходового клапана

В нормальном режиме котел постоянно работает лишь для нагрева теплоносителя, циркулирующего в системе. При этом частота включения и интенсивность горения пламени контролируются датчиком температуры. Одновременно с горелкой производится и запуск циркуляционного насоса, если действие отопительной системы не основано на естественной циркуляции теплоносителя.

Пространство в нижней части настенного котла предназначено для подводки газа, подключения холодной воды, а также отводов системы ГВС и отопительного контура

По сути, когда температура теплоносителя достигнет заданной величины, датчик посылает сигнал о снижении активности горелки. До тех пор, пока температура не опустится до заданной величины, котел будет находиться в пассивном режиме. Потом снова поступает команда от датчика автоматике на активизацию клапана подачи топлива.

Подготовительные работы

Система расположения труб и их количество рассчитывается заранее
Процедура хлопотной установки двухконтурной системы отопления обычно начинается со сложных гидравлических расчетов. Сделать это надлежащим образом собственными силами практически нет возможности. Поэтому рекомендуется обратиться к профессионалам: им под силу учесть все нюансы и особенность строения, в котором требуется установить обогревательное оборудование. Правильно подобранная схема отопления частного дома с газовым двухконтурным котлом обеспечит в будущем более экономное использование ресурсов для обогрева.

Грамотный расчет поможет выбрать оптимальное для сооружения конструкционное решение, количество комплектующих частей, которые непременно потребуются для подключения системы обогрева.

Схема действия двухконтурного котла

Наличие системы ГВС немного усложняет схему работы газового котла двухконтурного типа. Нагретый горелкой теплоноситель, двигаясь по теплообменнику, обеспечивает нагрев пластинчатого теплообменника, по которому движется вода из водопровода.

Конструктивная схема двухконтурного газового котла с и битермическим и двумя обычными теплообменниками. В первом варианте нет необходимости в использовании двух теплообменников

Одновременное использование двухконтурной модели в режиме отопления и горячего водоснабжения невозможно. При активизации крана горячего водоснабжения благодаря трехходовому термостатическому клапану прекращается циркуляция теплоносителя по магистралям отопления. Котел переходит в режим перемещения воды по контуру с пластинчатым теплообменником, которым производится нагрев воды для бытовых нужд.

При значительном потреблении горячей воды на длительное время может быть парализована работа котла с ориентацией на отопление. Решить проблему можно двумя путями – предусмотреть установку более мощного отопительного прибора или включить в схему обустройства бойлер косвенного нагрева.

При активном использовании системы ГВС возможна установка двухконтурного котла со встроенным бойлером. В этом случае немного увеличивается расход топлива за счет того, что в паузе между циклами работы отопительной системы энергия горелки используется для поддержки температуры воды в дополнительном газовом водонагревателе.

Определенный запас горячей воды во встроенном бойлере позволяет использовать систему ГВС без отключения контура отопления. В результате обе системы работают поочередно, при этом отсутствует фактор перегрева жидкости и продлевается срок жизни теплообменника.

Котел со встроенным штатным бойлером не только обеспечивает достаточный запасной объем горячей воды, но и помогает избежать длительного отключения контура отопления

Встроенный штатный бойлер позволяет в любое время получить горячую воду нужной температуры, запас которой обеспечивается в автоматическом режиме. В то время, как проточной системе ГВС требуется несколько минут для нагрева воды до требуемой температуры.

Обустройство отопления, в случае если здание маленькое

Рассмотрим, какой возможно схема обвязки двухконтурного котла отопления, в случае если дом одноэтажный, небольшой (до 100 м2) и имеет пара раздельных помещений, каковые все нужно обогреть.

Оптимальной в этом случае будет однотрубная сеть. Она самая несложная по конструкции и в монтаже, при ее эксплуатации практически не появляется неприятностей. Также, цена системы будет низкой, благодаря экономии материалов, поскольку их уйдет меньше, чем на двухтрубный аналог.

Реализация схемы

1. Маленькой количество здания показывает, что жильцов в нем будет мало. Значит и затраты тёплой воды будут малы. Тут не следует отказываться от имеющих неважную инерционность, но прекрасных и хорошо отдающих тепло алюминиевых батарей. Чугунные аналоги теплоемкие, но, в большинстве случаев, неэстетичные.
2. Количество теплоносителя в трубах, в этом случае, рекомендуется расширить. Оптимальное решение задачи — повысить сечение изделий на один ряд. К примеру, с Ду-30 до Ду-40. Количество воды в контурах тогда увеличиться в 1.6 раза.
3. Все радиаторы необходимо монтировать, не размыкая контур, параллельно ему. Схема их врезки возможно диагональной или нижней.

Инструкция рекомендует на каждой батарее поставить:

• дроссель (балансировка подачи);
• отсекающий вентиль на обратке;
• кран для стравливания воздуха из системы (простой конструкции или Маевского) в правую или левую верхнюю заглушку.

Вариант с нижней разводкой

1. Уменьшать сечение основного контура и размыкать его, в этом случае, не нужно.
2. Сразу после теплогенератора трубу контура нужно резко поднять вертикально для «разгонного» коллектора. После этого ее необходимо вести с наклоном (постоянным) вниз.

Обратите внимание! Такая разводка труб достаточно сложна и неэстетична. Но она нужна, чтоб при выключении насоса отопительные батареи разогревались благодаря естественной циркуляции.

1. Перед котлом (по ходу течения теплоносителя) направляться установить расширительный бачок (мембранный). Он будет компенсировать повышение объема воды при ее разогревании.
2. Бачок должен иметь емкость, составляющую 10 процентов объема носителя тепла. Резервуар направляться поставить вверх подводкой.

Типы исполнения газовых котлов на два контура

Особенности работы газового оборудования во многом определяется вариантом исполнения отопительного прибора. Современные котлы выпускаются в двух форм-факторах – напольные и настенные.

При выборе варианта исполнения нужно ориентироваться на размер отапливаемой площади, активность использования системы ГВС. Нужно понимать, что настенные котлы являются более компактными, но при этом имеют гораздо меньшую мощность.

Настенный газовый котел двухконтурного типа отличается компактными размерами и современным дизайном, но эффективен только при отоплении помещений небольшой площади при умеренном потреблении горячей воды

Выбор настенного двухконтурного котла может быть оправданным, если отапливаемая площадь не превышает 200 кв.м, а суммарная производительность системы ГВС не более 14 л/мин.

Малогабаритные размеры настенного котла хоть и кажутся достоинством, на самом деле скрывают в себе много минусов. Компактность достигается за счет использования более тонких трубок теплообменника. Помимо того, что они имеют меньший срок службы, есть вероятность их засорения.

В напольных установках применяются более массивные и надежные чугунные теплообменники. Это не только увеличивает степень надежности работы отопительного прибора, но и продлевает срок его службы.

Достоинства и недостатки двухконтурных приборов

Достоинства двухконтурного отопительного агрегата состоят в следующем:

• Экономичный расход топлива. Направлением для сравнения является использование двухконтурного котла или одноконтурного с бойлером косвенного нагрева.
• Компактные размеры. Подавляющая часть двухконтурных котлов представлена настенными отопительными приборами. Их легко разместить как в подсобных помещениях, так и в малогабаритной кухне.
• Универсальность. Нет необходимости покупать дополнительное оборудование и решать вопросы с его совместимостью с котлом.

В одном агрегате уже удачно объединены в единую автоматизированную систему проточный водонагреватель, отопительный прибор и циркуляционный насос.

Очевидно, что наряду с достоинствами, присутствуют и свои недостатки:

• Невозможность одновременного действия отопления и контура ГВС. В связи с этим значительное потребление горячей воды может стать причиной снижения температуры в доме.
• Ограничения мощности настенных моделей. Компактные настенные котлы из-за минимальных размеров горелки не в состоянии обеспечить требуемый температурный режим при максимальном напоре. Подобный недостаток наблюдается при удаленном размещении точек водозабора.
• Чувствительность к качеству воды. Вторичный пластинчатый теплообменник требователен к качеству потребляемой воды. Наличие примесей становится причиной использования средств снижения ее жесткости, и проведения очистки теплоносителя.

Еще одним критерием оценки двухконтурного котла является его стоимость. Цена двухконтурного отопителя выше цены одноконтурного аналога.

Однако если рассматривать наличие системы ГВС и пути решения вопроса в случае установки одноконтурного котла, то при включении в схему сборки бойлера косвенного нагрева цена двухконтурника будет ниже.

Разновидности двухконтурных систем отопления

Поскольку используется много двухтрубных нагревательных систем, каждая из которых имеет свои признаки, стоит разобраться в базовых схемах.

Горизонтальная и вертикальная

Конструкция отопления выбирается исходя из количества этажей в здании
Вид планировки определяется исходя из способа монтажа двухконтурной отопительной установки.

Вертикальная схема лучше подойдет для сооружений из нескольких этажей, горизонтальная – для одноэтажных строений огромной площади.

В монтаже первой присутствует некоторое количество отдельных стояков и батарей. В другой имеется один-два стояка, а также несколько нагревательных источников с расположением на едином уровне.

Нижняя и верхняя разводки

Важная отличительная специфика – местонахождение бачка и агрегата для обогрева. В случае верхней разводки их ставят под кровлей сооружения, при нижней – в подвальном помещении.

Системы с попутным и встречным движением воды

Схема с попутным и тупиковым движением теплоносителя
В первых подогретая жидкость в обоих контурах имеет одинаковое направление движения. В других – холодная вода вытекает с противоположной стороны, если сравнивать с направлением движения от котла. В подобной конструкции присутствует конечный радиатор, где соединяются 2 наиболее отдаленных точки.

С естественной и принудительной циркуляцией

Передвижение теплового носителя происходит под влиянием разницы температур в контурах конструкций с естественным круговоротом. Вода в таком случае нагревается медленно, но не нужно устанавливать насос. В системах с вынужденной циркуляцией на одном контуре монтируют насос, работа которого приводит теплоноситель в движение. Благодаря такой популярной схеме тепло равномерно распространяется по территории сооружения.