Устройство газового котла: принцип работы, основные узлы и их функции

Содержание

Устройство и принцип работы газовых котлов

Устройство газового котла: принцип работы, основные узлы и их функции

Газовый котел – это сложная саморегулирующаяся система, которая преобразует энергию сгоревших газов в полезное тепло. Именно от его работы зависит комфортный температурный режим во всем доме.

Особенности и принципы работы газовых котлов

Котлы, работающие на газе, являются оптимальным решением для отопления практически любого помещения. Они просты в использовании, имеют небольшие размеры и солидный срок эксплуатации, поэтому одинаково подходят как для частых домов, так и для квартир.

Любой газовый котел имеет 3 основных компонента:

  • газовая горелка;
  • теплообменники;
  • система управления и контроля.

В зависимости от модели котел может иметь различное дополнительное оборудование, такое как насос, вентилятор, расширительный бак, предохранительный клапан, электронную систему управления, диагностики и защиты.

Если у котла есть такие дополнительные элементы, то его вполне можно считать миникотельной, которая работает полностью в автоматическом режиме.

Она самостоятельно поддерживает заданную программой температуру, контролирует все внутренние процессы, а в случае аварии перекрывает подачу газа и отключается.

Принцип работы котла

Чтобы понять, как работает газовый котел отопления, нужно не только знать его устройство, но и разобраться, какие программы и функции в нем заложены. В своей работе котел ориентируется на показания датчиков. Он при помощи встроенной электроники определяет потребность в горячей воде и запускает работу управляющей газовой арматуры.

После этого включается газовая горелка, которая нагревает воду в теплообменнике до определенной температуры, и циркуляционный насос, который тут же разносит ее по системе отопления. После того как температура в системе достигает заданного значения, котел выключает горелку и переходит в режим ожидания.

Когда температура в системе отопления снижается до определенного показателя, котел снова включает горелку и цикл повторяется.

По такой схеме работают все одноконтурные котлы в режиме отопления. Двухконтурные котлы выполняют точно такой же цикл, но его работу может прервать система горячего водоснабжения (ГВС). Двухконтурный котел имеет более сложную систему подготовки воды, так как выполняет сразу 2 функции:

  • отопление помещения;
  • горячее водоснабжение.

У него, кроме основного теплообменника, имеется второй контур (скоростной теплообменник), который и предназначен для подготовки горячей воды. Двухконтурный котел может работать в 2 режимах:

  • летний – только подготовка горячей воды для системы водоснабжения (ГВС);
  • зимний (смешанный) – нагрев воды для системы отопления и для ГВС.

Если котел работает в зимнем режиме, то вода нагревается в первичном теплообменнике и разносится циркуляционным насосом по системе отопления.

При открытии крана горячей воды в котле срабатывает датчик протока. Он подает сигнал на плату управления, которая переключает трехходовой клапан из режима отопления на режим ГВС.

В результате горячая вода из основного теплообменника не идет на батареи, а остается в котле.

Она начинает циркулировать по кругу, проходя через вторичный теплообменник и нагревать воду для ГВС.

Вторичный теплообменник пластинчатый, поэтому вода практически моментально нагревается, и мы мгновенно получаем в кране горячую воду. Происходит это до тех пор, пока кран горячей воды не закроется.

После перекрытия воды датчик протока сообщает об этом плате, и она переключает трехходовой клапан в изначальное положение, а нагретая вода из первичного теплообменника снова поступает в систему отопления.

Из описания видно, что принцип работы газового котла не позволяет одновременно работать отоплению и подавать горячую воду. Однако уже есть специальные теплообменники, которые могут это делать (о них будет рассказано ниже).

Устройство газового котла

Котлы различных производителей могут отличаться устройством и расположением элементов, однако они все имеют типичную схему. Мы ее рассмотри на примере устройства двухконтурного котла (как самого сложного).

Он имеет такие основные элементы:

  • газовый клапан для подачи топлива на горелку;
  • газовую горелку;
  • блок розжига;
  • электрод розжига;
  • датчик контроля наличия пламени;
  • камеру сгорания газа;
  • первичный (основной) теплообменник;
  • вентилятор;
  • датчик тяги отработанных газов – маностат;
  • датчик температуры воды в первичном контуре;
  • аварийный датчик температуры воды первичного контура;
  • расширительный бачок;
  • циркуляционный насос первичного контура;
  • фильтр системы отопления;
  • датчик давления воды в системе отопления;
  • кран подпитки водой системы отопления;
  • предохранительный клапан системы отопления;
  • трехходовой клапан;
  • теплообменник горячего водоснабжения (ГВС);
  • байпас;
  • датчик протока ГВС;
  • фильтр ГВС;
  • кран слива воды;
  • электронный блок управления (плата управления);
  • регуляторы температуры системы отопления и ГВС;
  • переключатель режимов работы (лето, зима).

Как видно из большого количества разнообразных датчиков, половина устройств осуществляет мониторинг работы системы и позволяет котлу безопасно работать в автоматическом режиме. Кроме этого у котла имеются стандартные штуцеры для:

  • подачи топлива на газовый клапан;
  • подачи воды в систему отопления;
  • входа обратной воды из системы отопления;
  • входа холодной воды для ГВС;
  • выхода подогретой воды ГВС.

Чтобы более ясно понять работу котла нужно рассмотреть каждый узел в отдельности и определиться с его функциями и назначением. Стоит сразу запомнить что «лишних» и «маловажных» деталей в котле не бывает, и выход из строя даже одной из них приведет к поломке или неправильной работе котла. Ниже мы детально разберем самые важные блоки газового котла, и какие элементы в него входят.

Газовая горелка и система удаления дыма

Основным элементом газового котла является горелка. В современных котлах она модулируемая, то есть способна менять количество потребляемого газа. Эта функция при розжиге и в начале цикла нагрева уменьшает подачу газа (нагрев теплообменника происходит постепенно).

Затем увеличивает подачу газа при приближении к заданной температуре и поддерживает ее. Когда вода нагревается и приближается время отключения, газа подается меньше.

Таким образом, снижается расход газа до 15% и уменьшается количество циклов включения-выключения, что увеличивает срок службы котла.

Подготовка и подача топлива осуществляется при помощи газового клапана. Во время работы подача топлива регулируется при помощи шагового электродвигателя. Он управляются микропроцессором электронной платы по заложенной на заводе в него программе. Таким образом, при помощи штатной панели управления вы можете задавать необходимую температуру системы отопления и ГВС.

Также на горелке расположен электрод розжига и датчик контроля наличия пламени. Горелка находится в замкнутой камере сгорания, которая оканчивается выводом отработанных газов. На выводе установлен вентилятор для принудительного удаления дыма.

Перед вентилятором есть датчик тяги – моностат, который сразу отключит котел, если дым не будет вытягиваться.

Особенно часто маностат срабатывает в сильные морозы, когда в выхлопной трубе замерзает конденсат и перекрывается канал выхода отработанных газов.

Теплообменники

Теплообменники делятся на два вида: первичный и вторичный. Первый устанавливается над горелкой, так как в нем подогревается вода первого (отопительного) контура. Он представляет собой набор медных трубок, в которых циркулирует вода с помощью проточного насоса. Для увеличения полезной площади и быстроты нагрева воды на трубки напрессовываются медные пластины (ребра).

Вторичный теплообменник нужен для подогрева воды ГВС. Он имеет отличительные особенности, которые позволяют моментально нагревать воду. Выглядит теплообменник как набор пластин, между которыми раздельно циркулирует вода перового и второго контура.

Когда открывается кран горячей воды, вода в первичном контуре идет не на систему отопления, а перенаправляется на вторичный теплообменник. Таким образом, вместо обогрева батарей происходит нагрев воды контура ГВС. Особенность двухконтурного котла в том, что отопление и подогрев воды ГВС не может производиться одновременно.

В домашних условиях это практически не заметно, так как расход горячей воды незначителен по сравнению с работой системы отопления.

Когда суточный расход воды велик и составляет конкуренцию системе отопления, используются двухконтурный котел с битермическим теплообменником. Он характеризуются тем, что имеют только один теплообменник, который расположен над горелкой.

Его конструкция немного сложнее и внутри трубок основного контура идут трубки контура ГВС.

Получается, что горелка нагревает всего один теплообменник, в котором одновременно находится вода системы отопления и ГВС (потому и называют его битермический).

Система ГВС

Главным отличием двухконтурных котлов является система горячего водоснабжения (ГВС). Она позволяет практически мгновенно получать горячую воду.

Для этого в котле имеется вторичный контур ГВС, который состоит из пластинчатого теплообменника, датчика протока воды и трехходового клапана. Главным датчиком, который управляет процессом запуска вторичного контура, является датчик протока.

При открытии крана он подает команду на плату управления, а та, в свою очередь, на трехходовой клапан, который перекрывает подачу воды на систему отопления и направляет ее на пластинчатый теплообменник ГВС.

В результате горячая вода, которая нагревается в основном теплообменнике, с помощью насоса начинает циркулировать по «малому» кругу внутри котла, проходя через теплообменник ГВС и нагревая в нем воду.

Байпас

Он соединяет прямой и обратный трубопровод основного контура. На байпасе установлен регулируемый перепускной клапан, который при возникновении критического давления открывается, и часть воды перетекает из прямого трубопровода в обратный. Клапан обеспечивает отсутствие гидравлических ударов, при включении насоса и ограничивает максимальную скорость циркуляции воды в системе отопления.

Расширительный бачок

При нагреве вода начинает расширяться в системе отопления и чтобы компенсировать избыток давления, устанавливают расширительные бачки. Они есть у всех без исключения котлов, но могут отличаться формой и размерами (зависит от мощности котла).

Расширительный бак состоит из 3 частей:

  • пространство под воду системы отопления;
  • мембрана;
  • пространство, накачанное азотом.

Бачок во время работы отопительной системы за счет мембраны нивелирует изменения давления, поэтому в процессе работы котла давление остается неизменным.

Плата управления и датчики

Какое бы ни было устройство газового котла, в нем обязательно есть плата (блок) управления. Она позволяет выставить необходимые режимы котла, контролирует и анализирует информацию от датчиков, осуществляя автоматическое управление всеми процессами в системе.

На самой плате нет никаких регулировок и настроек, все установки производятся на заводе. Единственное что может изменить пользователь – это подключить наружный датчик температуры.

Если датчика нет, система контроля ориентируется на температуру воды в системе и при ее остывании запускает котел.

Если подключить датчик, система управления котла начнет ориентироваться уже по нему. Чтобы подсоединить наружный термометр на плате убирается перемычка, а вместо нее подключаются провода контрольного прибора.

Существуют простые мембранные датчики, на которых только выставляются максимальная и минимальная температура в помещении. Есть и более сложные электронные датчики, в которых можно указывать не только температуру, но и время включения, отключения котла.

Например, котел не будет работать пока вы на работе, а включится за час до вашего возвращения.

Нормальная работа котла, его надежность зависит от множества датчиков и систем контроля таких как:

  • датчик давления газа в системе;
  • датчик контроля наличия пламени;
  • датчик тяги отработанных газов;
  • датчик температуры воды в первичном контуре;
  • аварийный датчик температуры воды первичного контура;
  • датчик давления воды в системе отопления;
  • предохранительный клапан системы отопления;
  • датчик протока ГВС.

Благодаря им котел может самостоятельно работать в течение целого сезона без остановок и поломок.

Система блокировки котла

К сожалению, в процессе работы возникают проблемы не связанные с самим котлом, а возникающие по вине внешних факторов. Например, если в доме отключат газ, то котел моментально это определит и отключится. Перезапустить его придется вручную, выполнив специальные команды.

При возникновении ошибок или аварий в работе котла он сразу прекращает работу и подает условный сигнал. В моделях с электронным монитором высвечивается код ошибки в виде набора цифр или букв. В устройствах с аналоговым (механическим) управлением ошибка обозначается морганием индикаторов.

В паспорте любого котла имеется таблица с кодами ошибок, их расшифровкой и инструкцией как сбросить (устранить) аварию. Такие таблицы легко найти в интернете, тем более коды ошибок практически у всех котлов совпадают.

28.06.2017

Возврат к списку

Источник: https://santechbomba.ru/publications/ustroystvo-i-printsip-raboty-gazovykh-kotlov/

Устройство и принцип работы газового котла. Из чего состоит котел?

Устройство газового котла: принцип работы, основные узлы и их функции

В разное время актуальным для людей остается вопрос отопления. Пожалуй одним из самых популярных источников тепла являются газовые котлы — устройства для получения тепловой энергии в помещениях различного назначения. Для начала следует разобраться в принципе работе и устройстве газовых котлов.

Газовые котлы используются для двух целей:

  1. Отопление (помещений, объектов различного назначения);
  2. Нагрев воды (для приема ванной, мытья посуды и т.д.).

По принципу работы и в зависимости от целей газовые котлы подразделяются на:

  • Одноконтурные;
  • Двухконтурные.

В данной статье нами будет рассмотрено все на примере устройство двухконтурного газового котла, а также принцип его работы.

Основная конструкция газового котла

Внешнее устройство такого газового котла включает в себя:

Корпус, защищающий сам котел от огня и от посторонних вмешательств для его качественной работы

  • Панель управления для ввода определенных команд, регулирующих температуру в отоплении, соответственно, и температуру нагрева воды. По дизайну панель управления может состоять как из каких-либо поворотных ручек, так и из сенсорных кнопок
  • Дисплей, наглядно отображающий ту температуру, которую мы задали с помощью панели управления, на какой стадии в текущий момент находится отопление, возможные ошибки и сбои в системе, с помощью чего можно определить, какие именно неполадки возникли с котлом
  • Манометр (механический или электронный), с помощью которого мы можем увидеть давление жидкостей в системе отопления.

Стоит отметить, что современные котлы работают только в замкнутых системах с созданием давления воды в этой системе от 1 до 2 атм.

Внутреннее устройство газового котла включает:

  1. Первичный теплообменник
  2. Газовая горелка
  3. Насос
  4. Газовая арматура
  5. Вторичный теплообменник
  6. Трехходовой клапан
  7. Турбина (дымосос)

Рассмотрим принцип работы газового котла, подробно разбирая каждый элемент внутреннего устройства:

Первичный теплообменник

теплообменник газового котла

Является определяющим элементом в работе котла, служит для передачи тепла от огня отопительной жидкости далее в систему отопления. Устройство такого теплообменника, как правило, одинаково для всех типов котлов всех производителей. Внешне это труба из меди, внутри которой протекает отопительная жидкость.

Подобные теплообменники называются «медными». Так как теплообменник расположен над пламенем горелки, тепло огня нагревает медную трубу, которая передает тепло отопительной жидкости.

Примечательно, что именно медь была выбрана в качестве металла, успешно справляющего с задачей удержания тепла и при необходимости достаточно быстрой его потерей, т.к. обладает высоким коэффициентом теплопередачи. Также медь не быстро ржавеет, за счет чего срок ее функциональности является достаточно высоким.

Помимо медной трубы теплообменник оснащен специальными пластинами, которые помогают плавно распределить все тепло от огня, тем самым способствуя равномерному нагреву теплообменника.

Газовая горелка

горелка газового котла

Принцип устройства горелки газового котла подобен горелке газовой плиты с разницей лишь в габаритах и внешнем виде. Как и в газовой плите, чем больше мощность котла, тем больше по размеру горелка.

Примечательно, что размеры горелки напрямую совпадают с размерами теплообменника, что позволяет котлу быть эргономичным. Такой тип горелки называется «инжекционным». Принцип работы его заключается в том, что в горелку подается газ и первичный воздух.

Внутри нее происходит смешение и образование газовоздушной смеси. Далее приготовленная смесь выходит через отверстия в горелке, смешивается со вторичным воздухом и попадая в камеру сгорания, поджигается с помощью электроподжига, имеющегося у каждого котла.

Камера сгорания, как правило, закрыта специальными крышками и защищена от утечки тепла и перегрева корпуса асбестовыми пластинами. При горении газа происходит образование огня и дыма.

Насос

Насос в газовом котле

Служит для предания движения теплоносителю. Это устройство заставляет циркулировать отопительную жидкость от нагретого первичного теплообменника в радиаторы, нагревать их и двигаться обратно для нагрева. Насос, как правило, имеет несколько скоростей и настраивается сервисным инженером, исходя из размеров вашей системы отопления.

Слишком высокая скорость насоса может создать дополнительный шум и снизить КПД котла. А слишком малая – приведет к неравномерному нагреву радиаторов. Поэтому для правильной настройки очень важно обращаться к квалифицированным инженерам сервисных служб.

Газовая арматура

Управляется автоматикой котла и отправляет в камеру сгорания столько газа, сколько необходимо сжечь в конкретный момент. Позволяет при смене параметров управлять мощностью котла. От правильного принципа работы арматуры зависит экономичность газового котла, поэтому хотелось бы лишний раз отметить, что для ее успешной настройки необходимо обращаться именно в сервисный центр.

 Вторичный теплообменник

Отвечает за нагрев воды для хозяйственных нужд. Рассматривая устройство газового котла, стоит отметить, что данный элемент сделан из пластин пищевой нержавеющей стали. С одной стороны по теплообменнику движется нагретая отопительная жидкость, а с другой – холодная вода.

Встречаясь, отопительная жидкость через тонкий слой металла передает свое тепло холодной воде. Таким образом вода нагревается, попадая затем в краны потребителей. При этом отопительная жидкость теряет свою температуру, поступая в первичный теплообменник для последующего нагрева.

Такой теплообменник имеет от 8 до 30 чередующихся слоев и позволяет нагревать достаточно большое количество воды.

Трехходовой клапан

трехходовой клапан газового котла

Это устройство, с помощью которого отопительная жидкость вообще имеет возможность изменять свое направление. Либо оно пускает ее в систему отопления для нагрева радиаторов, либо – в пластинчатый теплообменник для нагрева воды.

Турбина (дымосос)

Турбина газового котла

Обычно используется для того, чтобы развить наибольшую мощность котла, либо моментально нагреть воду или дом. В устройстве газового котла турбина выполняет функцию дымососа (удаляет продукты сгорания).

Итак, нами были рассмотрены основные элементы, входящие в устройство газового котла, а также рассмотрен принцип работы газового котла. Практически все газовые котлы имеют один и тот же набор элементов, а стоимость, как правило, варьируется только в связи с разницей габаритов котла и материала, из которого он выполнен.

Как правильно выбрать газовый котел?

Источник: https://eurosantehnik.ru/ustroistvo-gazovogo-kotla.html

Как работает газовый котел: устройство, схема, режимы

Устройство газового котла: принцип работы, основные узлы и их функции

Все чаще для отопления и горячего водоснабжения в домах используются котлы. Они компактны, мощны, удобны в эксплуатации. Газ на сегодняшний день обходится дешевле, чем другие виды топлива. Если вы задумываетесь об установке такого оборудования у себя дома, важно понять, как работает газовый котел. Это поможет вам быстрее разобраться в управлении техникой и успешно ее эксплуатировать.

Как устроен газовый котел

Из чего состоит техника? Ответ на этот вопрос важно знать каждому пользователю, потому что при работе могут возникать разные ситуации. Кроме того, знания об устройстве газового котла и его составляющих помогут выбрать ту модель, которая подходит именно для вашего помещения.

Основные узлы

Горелка. Прямоугольная конструкция оборудована форсунками. Через них газ попадает в горелку и распределяется. Так поверхность радиатора равномерно прогревается по всей поверхности.

Существует две разновидности горелки:

  • Атмосферная. Устанавливается возле дымохода. Принцип работы прост: воздух для поддержания пламени забирается из помещения. В этом случае обязательно наличие окна и нормальной вентиляции. Преимущество атмосферного типа — независимость от электроэнергии. Чаще встречается в моделях напольного типа.
  • Турбированная. Работа такого котла не зависит от наличия тяги в дымоходе и вентиляции, так как встроенный вентилятор принудительно выводит продукты сгорания через коаксиальный дымоход. Вывод может быть сделан в стене. Встречается в котлах настенного размещения. Основной недостаток – энергозависимость.

Теплообменник представляет собой короб, внутри которого расположены трубки. По ним циркулирует вода. Узел может состоять из разных сплавов, что сказывается на сроке его эксплуатации. Двухконтурный прибор оснащен двумя радиаторами, одноконтурный — одним. Разновидности:

  • Стальной. Самый простой и дешевый вариант. Материал устойчив к перепадам температур, однако обладает низкой теплопроводностью и недолговечностью.
  • Медный. Это стойкий к коррозии и перепадам температур сплав. Медь в семь раз лучше стали проводит тепло, поэтому радиатор обходится дороже. Имеет ограниченную температуру нагрева.
  • Чугунный. Устойчив к коррозии и высоким температурам. Хорошо проводит тепло, но обладает большим весом. Поэтому чаще используется для напольных котлов в виде разборной конструкции.

Циркуляционный насос создает давление в системе для постоянной циркуляции воды. Не во всех моделях есть насос. Но если вы выбираете технику для газового отопления, он должен присутствовать в конструкции.

Расширительный бак. При нагреве теплоноситель расширяется, поэтому бак принимает его излишки во избежание аварийной ситуации.

Дымоотвод. В атмосферных моделях труба соединяется с патрубком корпуса и выводится к дымоходу. В турбированных типах котлов создается коаксиальный дымоотвод, другой конец которого присоединяется к отверстию в стене.

Электроника и модуль управления включает датчики, проводки, схемы: все, что позволяет устройству стабильно функционировать.

Автоматика безопасности. Это сенсоры, которые защищают прибор от таких неполадок:

  • отсутствие тяги;
  • перегрев;
  • отсутствие пламени в горелке.

Если система дает сбой, датчики посылают сигнал модулю управления и работа изделия прекращается.

Принцип работы

По магистрали в систему поступает холодная вода. Через насос циркуляции она подается в теплообменник. Открывается газовый клапан, и в горелку через форсунки поступает топливо. Срабатывает электрод розжига, от чего газ загорается.

Котел работает на отопление или обеспечение горячего водоснабжения (ГВС). Переключение происходит с помощью трехходового клапана. В процессе работы продукты сгорания выводятся через дымоход. При достижении установленной температуры пламя гаснет. Некоторые модели имеют наружный термостат, поэтому при понижении температуры сразу включают нагрев.

Ниже представлена схема работы:

Разновидности и классификация

Как должен работать котел? Это зависит от его разновидности.

По способу установки техника делится на два типа:

  • Настенные. Небольшие приборы малой и средней мощности. Часто устанавливаются в квартирах и домах с небольшой площадью. Размещение на стене экономит свободное пространство.
  • Напольные. Габаритные конструкции, для размещения которых понадобится много места. Зато они способны одновременно отапливать и обеспечивать ГВС большие площади.

По строению дымоотвода, типу отвода продуктов сгорания:

  • атмосферные;
  • турбированные.

Режимы их работы мы описывали выше.

По функциональности:

  • Одноконтурные. Обеспечивают оптимальную работу на отопление.
  • Двухконтурные. Оснащены двумя радиаторами, поэтому могут обеспечивать систему отопления и наполнять краны горячей водой.

Разновидности горелки:

  • Модулируемая. Плавная автоматическая регулировка силы пламени.
  • Обычная. Без какой-либо регулировки.

По типу поджига:

  • Пьезорозжиг. Запуск проводится путем нажатия кнопки и деформации пьезоэлемента. Преимущества розжига в энергонезависимости. Недостатки: постоянный ручной запуск, большой расход топлива.
  • Электронный. Срабатывает встроенный трансформатор, который управляется автоматикой.

По принципу работы:

  • Конвекционные. Обычная схема, по которой тепло при сгорании переходит к теплоносителю (воде).
  • Конденсационные. Кроме обычного нагрева устройство использует тепло водяного пара. Конденсат скапливается в дополнительном теплообменнике. Поэтому модели Аристон Class Premium Evo обладают высоким КПД.

Обычные котлы энергозависимы, но встречаются устройства, которые работают по другому принципу. Они устанавливаются в помещениях с наличием дымохода и обладают открытой камерой сгорания. Зажигание происходит при помощи пьезоэлемента. Некоторые из них (например, «Конорд») имеют чугунный радиатор.

Техника может работать на природном и сжиженном газе, а крепится на стену или устанавливается на пол. Существует вариант парапетной установки — газовый котел крепится на внешней стене, обладает закрытой камерой сгорания и подключается к коаксиальной трубе.

Рассмотрев устройство и особенности водонагревательной техники, вы сможете выбрать оптимальный вариант для своего жилища. поможет вам лучше разобраться в теме:

Вам помогла статья?

Да Нет

Источник: https://cosmo-frost.ru/gazovye-kolonki-i-kotly/ustrojstvo-gazovye-kolonki-i-kotly/kak-rabotaet-gazovyj-kotel-kak-ustroen/

Устройство газового котла: принцип работы, основные узлы и их функции – Stroim24.info

Устройство газового котла: принцип работы, основные узлы и их функции

Приветствую, камрады! Сегодня нам предстоит изучить устройство газового котла: выяснить, из каких узлов он состоит и как работает. Мы познакомимся с несколькими наиболее популярными разновидностями устройств и их ключевыми особенностями. Итак, в путь.

Основные узлы настенного котла с принудительной тягой.

Общие принципы

Устройство котлов на газе имеет ряд общих особенностей:

  • Источником тепла в них служит пламя горелки, сжигающей газ (природный или пропан-бутан);
  • Помещенный в это пламя теплообменник служит для нагрева теплоносителя;
  • Подача газа к горелке управляется термостатом, позволяющим регулировать температуру горячей воды на выходе из теплообменника;
  • Продукты сгорания (преимущественно водяной пар и углекислота) удаляются из камеры сгорания через дымоход.

Температура продуктов сгорания на выходе современных котлов не превышает 120 °С. Низкая температура на выходе означает высокий КПД прибора. В традиционных котлах он достигает 92%.

Чем ниже температура газов на выходе котла, сразу за камерой сгорания и теплообменником, тем выше КПД.

Особый случай

Конденсационные котлы по праву считаются наиболее экономичными из всех источников тепла. Как устроен газовый котел отопления этого типа?

На его дополнительном теплообменнике, надежно защищенном от коррозии, конденсируется водяной пар, содержащийся в продуктах сгорания. Конденсация достигается снижением температуры теплообменника (и, соответственно, обратного трубопровода отопительной системы).

На испарение воды нужно потратить довольно большое количество энергии; при конденсации пар возвращает ее теплообменнику, что увеличивает КПД котла на 15-16%.

Использование теплоты конденсации водяного пара обеспечивает беспрецедентно высокий КПД прибора.

Разновидности котлов

Несмотря на общий принцип работы, газовые котлы могут сильно различаться конструктивно. Вот несколько примеров.

  • Розжиг горелки может быть ручным (с помощью пьезоэлемента) или электронным. Достоинство первого решения — энергонезависимость, полученная ценой заметного уменьшения КПД: при отключении термостатом основной горелки горение поддерживается пилотной (запальником), потребляющей до четверти от общего количества газа.Электронный розжиг, с другой стороны, позволяет использовать для регулировки мощности котла отопления выносные термостаты, поддерживающие стабильную температуру воздуха, а не теплоносителя;

Статья в тему:  Установка трубопроводов

Электронный розжиг позволяет прибору работать с внешними термостатами и другими периферийными устройствами.

  • Горелки бывают атмосферными (с естественной тягой) и турбированными (с наддувом воздуха). Первые требуют подключения котла к дымоходу или вентканалу достаточного диаметра, чувствительны к сильным ветрам (вплоть до срыва пламени с горелки при порывах ветра) и расходуют воздух из объема котельной. Вторые могут монтироваться на любой внешней стене дома: продукты сгорания принудительно отводятся через внутренний канал коаксиального дымохода, а внешний канал служит отбору уличного воздуха для работы котла;

На фото — коаксиальные дымоходы котлов с турбированными горелками в одной из новостроек Ялты.

Для защиты атмосферной горелки от порывов ветра служит прерыватель тяги — несложное устройство, перекрывающее выходной патрубок при резком росте скорости потока отработанных газов. Цена продающегося отдельно от котла прерывателя — около 1500 рублей.

Прерыватель тяги компенсирует ее увеличение при порывах ветра.

  • Приборы производятся в настенном и напольном исполнении. Для настенного газового котла типична интегрированная в корпус обвязка (циркуляционный насос, группа безопасности и расширительный бак), что превращает его в полноценную котельную.Зато напольные котлы имеют большую мощность и часто комплектуются более долговечными чугунными теплообменниками;

Циркуляционный насос в корпусе настенного котла.

Элемент группы безопасности — предохранительный клапан.

  • Встроенный проточный или накопительный водонагреватель (опция). Одноконтурные и двухконтурные котлы различаются тем, что первые в штатной конфигурации предназначены только для обеспечения теплом системы отопления, а вторые могут обеспечить квартиру или дом горячей водой для хознужд.

Подчеркиваю: одноконтурный прибор можно использовать только для обогрева помещения лишь в штатной конфигурации. Подключить к нему контур ГВС поможет простая инструкция : установите в разрыв розлива отопления бойлер косвенного нагрева.

Горелка

ИзображениеОписание
Атмосферная. Достоинство — возможность энергонезависимой работы. Недостатки: расход воздуха из помещения, чувствительность к порывам ветра, монтаж котла только вблизи дымохода. Атмосферной горелкой комплектуется большая часть напольных котлов.
Турбированная. Достоинства: гибкая регулировка тепловой мощности, независимость от ветра, возможность монтажа котла на любой внешней стене дома. Недостаток — энергозависимость. Используется в настенных котлах с электронным розжигом.

Теплообменник

Теплообменники одноконтурных котлов различаются, прежде всего, материалом, из которого изготовлены.

ИзображениеОписание
Стальной. Достоинства: дешевизна, стойкость к высоким температурам. Недостатки: недолговечность, низкая теплопроводность.
Медный. Достоинства: высочайшая теплопроводность (медь по этому параметру превосходит сталь в 7 раз), стойкость к коррозии. Недостатки: высокая стоимость; сравнительно низкая термостойкость, ограничивающая максимальную температуру пламени горелки.
Чугунный. Достоинства: долговечность (чугун стоек к коррозии), большая тепловая мощность (до сотен киловатт). Недостаток: большой вес.Чугунный теплообменник типичен для напольных котлов высокой мощности и часто делается разборным, состоящим из нескольких секций.

Теплообменник двухконтурного газового котла может быть, кроме того, раздельным и коаксиальным битермическим.

ИзображениеОписание
Раздельный. Достоинства: возможность независимой замены (при этом второй теплообменник во время ремонта может функционировать), более простая чистка от накипи.Недостаток: более сложное устройство двухконтурного котла и, как следствие, его более высокая стоимость.
Коаксиальный битермический: горячая вода и теплоноситель системы отопления циркулируют через разные каналы в одной трубе.Достоинства: компактность, дешевизна.Недостаток: невозможность раздельной замены теплообменников ГВС и отопления, сложная чистка своими руками от неизбежной в контуре ГВС накипи.

Система розжига

ИзображениеОписание
Пьезорозжиг: деформация пьезоэлемента при нажатии кнопки розжига приводит к высоковольтному разряду, поджигающему пилотную горелку. Достоинство: энергонезависимость.Недостатки: невозможность автоматического включения, высокий расход газа постоянно горящим запальником.
Электронный: источником высоковольтного разряда становится управляемый автоматикой трансформатор. Достоинства: возможность программирования и подключение внешних устройств (термостатов, модулей GSM). Недостаток — энергозависимость.

Заключение

Теперь вы знакомы с устройством газового котла отопления. Как всегда, дополнительные материалы можно найти в видео в этой статье. Жду ваших вопросов и дополнений в форме для комментариев. Успехов, камрады!

Поделитесь с друзьями в соц.сетях

Источник: https://stroim24.info/ustroystvo-gazovogo-kotla-princip-raboty-osnovnye-uzly-i-ih-funkcii/

Устройство газового котла. Основные узлы и их назначение

Устройство газового котла: принцип работы, основные узлы и их функции

В настоящее время промышленность предлагает потребителям широкую гамму типов и модификаций газовых отопительных котлов. Бытовые газовые котлы бывают: шахтные, парапетные, настенные, напольные, с естественным и принудительным отводом продуктов горения, а также одно и двухконтурные.

В последнем случае газовый котел используется как бойлер для нагрева воды на бытовые нужды. Соответственно, разные виды и модификации отличаются опциями, улучшающими и упрощающими их работу, но принципиальное устройство отопительного газового котла практически одинаковое, и будет рассмотрено в этой статье.

Основные узлы, детали и комплектация бытового газового котла

Металлический теплообменник или емкость для теплоносителя. Бывает чугунной или стальной. Верху и внизу теплообменника или емкости имеются дюймовые резьбовые патрубки для входа и выхода теплоносителя (как правило, воды). Также в верхней части имеется резьбовые «бонки» для установки датчика температуры и показывающего термометра.

Газовая горелка. В общем случае газовая горелка имеет три режима работы: «фитиль», экономичный и основной. Режимы работы обеспечиваются регулированием подачи газа в зависимости от температуры теплоносителя.

Система автоматики и защиты. Это очень важный узел, от которого зависит безопасная эксплуатация и экономичность  работы.

В общем случае система автоматики включает в себя: узел регулировки подачи газа, узел аварийной остановки подачи газа, термопару «по температуре теплоносителя», термопару наличия пламени, а также обвязку: штуцер для присоединения шланга подачи газа, регулировочный винт давления газа и пр.

Таким образом, система автоматики обеспечивает автоматическое включение и подключение газа в зависимости от температуры теплоносителя (в «навороченных котлах по температуре в отдельных помещениях), а также отключение ее при аварийных ситуациях: исчезновение пламени или резкое снижение давления.

Система розжига (запуска). Разжигающее устройство бытовых газовых котлов может быть разное. Самое простое устройство – открывающееся окошко над газовой горелкой, в которое вставляется зажженная спичка.

Более расспрошенный вариант – пьезоросжиг, когда наружу корпуса выведена кнопка, нажимая которую зажигают пламя горелки.

Пьезоросжиг имеет один существенный недостаток – при высокой влажности воздуха ( как правило в период когда котел не используется) он отсыревает и чтобы запустить котел требуется его просушка.

Система отвода продуктов горения. Как уже было сказано система отвода продуктов горения может работать по принципу естественного вывода газов и принудительного с помощью турбовентилятора. В первом случае, углекислый и угарный газ выводится из камеры сгорания естественной тягой, а во втором с помощью тяги создаваемой крыльчаткой (турбиной) электрического вентилятора.

Показывающий термометр. Устанавливается в верхней части теплообменника или емкости для теплоносителя. Служит для визуального контроля температуры и настройки работы газовой горелки и система автоматики.

Теплоизолированный корпус котла в котором смонтированы все вышеуказанные узлы.

Устройство газового котла, с «опциями» может включать в себя еще:

  • Один или два циркуляционных насоса.
  • Расширительный бачок.
  • Систему электронного управления работой и Дистанционным пультом управления.
  • Выносные датчики температуры для контроля и регулировки котла в зависимости от температуры в помещениях. 
  • Выносные датчики для регулировки котла в зависимости от температуры наружного воздуха и другие «навороты и прибамбасы».

Как видим устройство газовых котлов отопления  может быть довольно разное в деталях, но одинаковое в принципе. Здесь надо отметить что чем проще устройство – тем ниже стоимость оборудования.

Устройство и работа газового котла  

В общем случае для запуска газового котла в работу следует выполнить следующие операции:

  • Проверить наличие теплоносителя в теплообменнике или емкости.
  • Открыть магистральный кран подачи газа.
  • Проверить наличие тяги в шахте (для шахтных котлов).
  • Установить маховичок регулировки подачи газа в положение «0» или «1» (минимальный расход), и тем или иным способом разжечь горелку.

Дальнейшая работа котла происходит в автоматическом режиме, с одной разницей – регулировка подачи ( увеличение или уменьшение) газа, у разных типов котлов может производиться либо вручную, либо также в автоматическом режиме.

Источник: https://pro-teplo.info/gazovye-kotly/ustrojstvo-gazovogo-kotla-osnovnye-uzly-i-ikh-naznachenie.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.