Jak funguje dvouokruhový plynový kotel: popis, katalog, recenze, vlastnosti

Technickí poradci firmy Termomir, kteří se zařízením plynových kotlů pracují již řadu let, často slýchají otázku – Jak funguje dvouokruhový plynový kotel? Podívejme se na toto téma podrobněji.

Topný plynový kotel je zařízení, které spalováním paliva (zemního nebo zkapalněného plynu) ohřívá chladicí kapalinu.

Zařízení (provedení) plynového kotle: hořák, výměník tepla, tepelně izolovaná skříň, hydraulická jednotka a také bezpečnostní a ovládací zařízení. Takové plynové kotle vyžadují připojení komína, aby se odstranily produkty spalování. Komín může být buď konvenční vertikální nebo koaxiální („trubka v potrubí“) u kotlů s uzavřenou spalovací komorou. Mnoho moderních kotlů je vybaveno vestavěnými čerpadly pro nucený oběh vody.

Princip činnosti plynového kotle — chladicí kapalina procházející výměníkem tepla se ohřívá a poté cirkuluje topným systémem, přičemž uvolňuje výslednou tepelnou energii prostřednictvím radiátorů, vyhřívaných podlah, vyhřívaných věšáků na ručníky a také zajišťuje ohřev vody v nepřímém topném kotli (pokud je připojen na plynový kotel).

Výměník tepla je kovová nádoba, ve které se ohřívá chladicí kapalina (voda nebo nemrznoucí směs) – může být vyrobena z oceli, litiny, mědi atd. Spolehlivost a životnost plynového kotle závisí především na kvalitě výměníku tepla. Litinové výměníky tepla jsou odolné vůči korozi a mají dlouhou životnost, jsou však citlivé na náhlé změny teplot a jsou těžké. Ocelové nádoby mohou trpět rzí, proto jsou jejich vnitřní povrchy chráněny různými antikorozními nátěry pro prodloužení „životnosti“ zařízení. Ocelové výměníky tepla jsou při výrobě kotlů nejrozšířenější. Měděné výměníky nejsou náchylné ke korozi a vzhledem k vysokému součiniteli prostupu tepla, nízké hmotnosti a rozměrům se takové výměníky často používají v nástěnných kotlích, nevýhodou však je, že jsou dražší než ocelové.
Kromě výměníku je důležitou součástí plynových kotlů hořák, který může být různého typu: atmosférický nebo ventilátorový, jednostupňový nebo dvoustupňový, s plynulou modulací, dvojitý.

K ovládání plynového kotle se používá automatika s různými nastaveními a funkcemi (například ekvitermní regulační systém), dále zařízení pro programování provozu a dálkové ovládání kotle.

Hlavní technické vlastnosti plynových kotlů jsou: výkon, počet topných okruhů, druh paliva, typ spalovací komory, typ hořáku, způsob instalace, čerpadlo a expanzní nádoba, automatika ovládání kotle.

Jak vybrat nejlepší plynový kotel a jak vybírat podle oblasti? Více se dozvíte v článku: Jak vybrat plynový kotel.

Русский požadovaný výkon Pro plynový topný kotel pro soukromý venkovský dům nebo byt se používá jednoduchý vzorec – 1 kW výkonu kotle na vytápění 10 m 2 dobře izolované místnosti s výškou stropu do 3 m. Pokud je požadováno vytápění pro sklep, prosklená zimní zahrada, pokoje s nestandardními stropy atd. Je nutné zvýšit výkon plynového kotle. Dále je nutné zvýšit výkon (asi o 20-50%) při zajištění plynového kotle a dodávky teplé vody (zejména pokud je potřeba ohřívat vodu v bazénu).

Funkce výpočtu výkonu plynových kotlů: jmenovitý tlak plynu, při kterém kotel pracuje na 100 % výkonu deklarovaného výrobcem pro většinu kotlů, je od 13 do 20 mbar a skutečný tlak v plynových sítích v Rusku může být 10 mbar a někdy i nižší. Plynový kotel tedy často pracuje pouze na 2/3 svého výkonu a to je třeba vzít v úvahu při výpočtu. Více informací o tabulce pro výpočet výkonu topného kotle naleznete zde.

Většina plynových kotlů umí přejít ze zemního plynu na LPG (balónový propan). Mnoho modelů přechází z výroby na zkapalněný plyn (při nákupu zkontrolujte tyto vlastnosti modelu) nebo jsou k plynovému kotli dodatečně dodávány trysky (trysky) pro přechod na plyn v lahvích.

Výhody a nevýhody plynových kotlů:

Plynové kotle jsou nejlepší volbou v přítomnosti hlavního plynu nebo zkapalněného plynu.

(+) nízké náklady na používání
(+) ekonomika
(+) snadná obsluha
(+) vysoký výkon
(+) kompaktní rozměry
(+) popularita
(+) mnoho možností pro výrobce a náklady

(-) nutnost stálé přítomnosti plynu a jeho dostatečného tlaku
(-) přísné požadavky na instalaci
(-) nutnost získat povolení k instalaci
(-) neustálé sledování úniku plynu
(-) potřeba profesionálního připojení a údržby
(-) určité požadavky na místnost, kde je kotel instalován

Topný kotel může mít jeden (pouze pro vytápění) nebo dva okruhy (topení a ohřev teplé vody (TUV)). K jednookruhovému bojleru lze připojit externí bojler pro zajištění teplé vody (od 100 do 3000 litrů dle výběru zákazníka, nejlepší varianta pro vysokou spotřebu teplé vody nebo s několika kohoutky). Pozornost můžete věnovat i kotlům s vestavěným kotlem. Jsou samozřejmě větší a těžší než obvykle a v některých případech je jejich udržovatelnost nižší, jako každé jiné zařízení, které kombinuje dvě zařízení, ale někdy je to nejlepší možnost, jak zajistit teplo i vodu najednou.

Nejhospodárnější kotle jsou kondenzační kotle. Díky využití moderních technologií je účinnost takových kotlů 10-11% oproti klasickým.
Princip činnosti kondenzačního kotle: Při spalování plynu vznikají zplodiny hoření, které obsahují velké množství páry. Když pára kondenzuje, uvolňuje určité množství tepla, které lze využít i k ohřevu chladicí kapaliny. Ke kondenzaci páry dochází ve speciálním výměníku tepla se zvětšenou plochou, který dodává dodatečné teplo do topného systému. Výhodou kondenzačních kotlů je mimořádná účinnost a hospodárnost oproti klasickým, nevýhodou vysoká cena a nutnost neustálého odvádění kondenzátu, který se tvoří ve výměníku.

Plynové kotle způsobem instalace může být podlahová a stěnová (sklopná). Nástěnné kotle mají nejčastěji nízký výkon a rozměry a vysoce výkonné průmyslové kotle jsou podlahové, mají velké rozměry a instalují se do velkých kotelen.

Připojení kotle provedené v souladu s přiloženými pokyny pro instalaci a provoz. Každá verze plynového kotle má své vlastní instalační prvky na konkrétním místě. Chcete-li správně nainstalovat a připojit plynový topný kotel, musíte kontaktovat profesionální instalatéry, kteří mají povolení k práci s plynovým zařízením.

Požadavky na prostory, normy a pravidla pro instalaci plynového kotle: U plynových zařízení jsou kladeny přísné požadavky jak na místnost, kde bude instalováno, tak na samotné zařízení a způsob instalace. Více o tomto tématu si můžete přečíst zde: Pravidla a požadavky pro instalaci plynových kotlů

Potrubí kotle – Jedná se o zařízení pro plný provoz systému vytápění a zásobování vodou. Zahrnuje: čerpadla, expanzní nádoby, filtry (v případě potřeby), rozdělovače, zpětné a pojistné ventily, vzduchové ventily, ventily atd. Dále budete muset zakoupit radiátory, připojovací potrubí a ventily, termostaty, kotel atd. Otázka výběru kotle je poměrně vážná, proto je lepší svěřit výběr zařízení a jeho kompletní sestavy profesionálům.

Jaký je nejlepší kotel? Ruský trh zařízení pro plynové kotle má své vlastní lídry v kvalitě a spolehlivosti. Nejlepší výrobci a značky plynových kotlů jsou prezentovány v sortimentu:

„Premium“ nebo „Lux“ – nejspolehlivější a nejodolnější, snadno použitelná, sada je sestavena jako „stavební sada“, dražší než ostatní. Mezi takové výrobce patří německé firmy Buderus a Viessmann.

„Střední třída“ — dobrý výkon, průměrná cena, ne tak prestižní, ale celkem spolehlivá standardní standardní řešení. Jedná se o italské kotle Ariston, Hermann a Baxi, švédský Electrolux, německý Unitherm a kotle ze Slovenska Protherm.

„Ekonomická třída“ – rozpočtové jednoduché plynové kotle, životnost je kratší než u kotlů vyšší kategorie. Někteří výrobci mají levné modely plynových kotlů, například Ferroli nebo Neva Lux. Domácí plynové kotle a kotle dovážených značek, ale ruská výroba (montáž) se vyznačují dostupnými cenami a vysokou udržovatelností.

• Jak vybrat plynový kotel
• Všechny plynové kotle
• Plynové kotle AOGV
• Kotle pro vytápění kotlů
• Automatizace topných kotlů
• Dvouokruhové kotle
• Jednookruhové kotle
• Podlahové kotle
• Nástěnné kotle

Potřebujete poradit s výběrem nebo jste nenašli správný model? Volání!

Jedním z nejoblíbenějších typů základního topného zařízení jsou dvouokruhové plynové kotle. Mají relativně malé rozměry, snadno se používají a jsou všestranné – bez problémů si poradí s hlavní funkcí a fungují jako spolehlivý zdroj teplé vody. Dvouokruhové plynové systémy šetří peníze a využitelný prostor v malých soukromých domech, protože majitel takového zařízení nemusí kupovat dvě samostatná zařízení (ohřívač vody a bojler).

Základní provedení zařízení

Dvouokruhové kotle poháněné plynem mají poměrně složitou strukturu. Jeho jednotlivé moduly jsou zodpovědné za ohřev chladicí kapaliny, cirkulaci chladicí kapaliny v systému a také synchronizované přepínání na okruh přívodu teplé vody. Základní komponenty:

• Hořák. Nachází se v uzavřené nebo otevřené spalovací komoře. Je základem každého kotle, protože je přímo zodpovědný za ohřev chladicí kapaliny a skutečnou výrobu energie, ze které okruhy fungují. Moderní dvouokruhové plynové jednotky jsou vybaveny hořákem se systémem modulace plamene – tento elektronický modul umožňuje průběžně nastavovat a udržovat zvolený teplotní režim v reálném čase.
• Oběhové čerpadlo. Zařízení vynucuje pohyb chladicí kapaliny pod tlakem v celém topném systému. Moderní vysoce kvalitní čerpadla jsou prakticky tichá a nevytvářejí zvukové nepohodlí ani v malých soukromých domech.
• Spalovací komora. Lokalizace umístění hořáku. Může být otevřená nebo zavřená. První možnost je jednodušší a předurčuje nezávislé uvolňování produktů spalování, stejně jako příliv mas čerstvého vzduchu. Druhý je nezbytně vybaven výkonnými ventilačními moduly pro nucené vstřikování vzduchu a odstraňování spalin.
• Třícestný ventil. Určeno pro přesnou regulaci tepelného toku a jeho distribuce mezi topným okruhem a generátorem teplé vody.
• Základní výměník tepla. Konstrukčně je umístěn nad hořákem a prochází spalovací komorou. Tepelná kapalina se přímo ohřívá uvnitř.
• Sekundární výměník tepla. Nezbytné pro přípravu pracovní kapaliny pro přívod teplé vody.
• Hardware-elektronická automatizace. Jedná se o řadu komponent synchronizovaných v rámci jednoho modulu. Vstupními daty pro něj jsou odečty z čidel a termostatů. Základní algoritmus určí kvantitativní nedostatek tepelné energie pro zajištění daného provozního režimu a následně aktivuje plynové armatury. Chladicí kapalina přítomná ve výměníku tepla se ohřeje na požadovanou hodnotu, poté je oddestilována oběhovým čerpadlem do topného okruhu. Hardware-elektronická automatizace pracuje v reálném čase, paralelně je zodpovědná za záznam provozních parametrů zařízení, zapíná, vypíná a nastavuje všechny komponenty dvouokruhového plynového kotle.
• Odbočné potrubí. Funkční komponenty umístěné ve spodní části krytu zařízení. Určeno pro připojení vodovodního, plynového a topného potrubí k zařízení.

Jedním z oblíbených typů dvouokruhových plynových kotlů jsou modely s dvojitým výměníkem tepla. Navzdory uspořádání odlišnému od klasického zařízení je princip fungování takového zařízení naprosto identický.

Dvouokruhové plynové kotle jsou poměrně složitým zařízením, které kromě standardních komponent obsahuje také expanzní nádobu, integrované oběhové čerpadlo a bezpečnostní skupiny.

Princip činnosti jednotky

Převážná většina modelů dvouokruhových plynových kotlů má dva hlavní provozní režimy:

• Topení;
• Výroba teplé vody.

Paralelní provoz ve dvou režimech současně je nemožný kvůli konstrukčním vlastnostem zařízení a zásadám účinnosti. V souladu s tím se nezbytná distribuce energie přes chladicí kapalinu provádí pomocí třícestného ventilu.

Režim topení

Standardní režim vytápění bez ohřevu vody je shodný s provozem klasického průtokového ohřívače. Po zapnutí hořáku pracuje hořák poměrně dlouho a ohřívá médium v ​​topném okruhu. Po dosažení nastavené teploty se dodávka plynu zastaví a obnoví na krátkou dobu jako součást algoritmu pro podporu klimatických indikátorů.

Přímý provoz plynového hořáku ve dvouokruhových kotlích závisí nejen na hlavním zařízení, ale také na externí automatizaci závislé na počasí, na základě jejichž odečtů se upravuje proces vytápění s ohledem na teploty mimo místnost.

Teplo generované hořákem ohřívá médium, které je nuceno se pohybovat topným systémem díky oběhovému čerpadlu. V tomto případě třícestný ventil, když je modul přívodu teplé vody neaktivní, volně prochází chladicí kapalinou přes základní výměník. Toto jednoduché schéma se změní, když je aktivován režim dodávky teplé vody.

Režim horké vody

Když uživatel otevře kohoutek teplé vody, zapne se příslušný okruh přívodu vody. Proudění kapaliny vede k aktivaci třícestného ventilu, který dočasně vypne funkci topného systému. Automatizace v případě potřeby zapálí hořák pro ohřev a horká voda teče do kohoutků.

Třícestný ventil přesměruje určité dávkované množství horké chladicí kapaliny do sekundárního výměníku tepla, který ohřívá vodu procházející jím – aktivuje se malý cirkulační okruh. Tento princip fungování není optimální z hlediska termodynamiky, ale problém zcela řeší. Dvouokruhové kotle se samostatnými výměníky tepla jsou navíc velmi spolehlivé a v případě potřeby opravitelné. Alternativou k tomuto typu systému jsou jednotky s kombinovaným okruhem.

Specifika plynových kotlů s kombinovaným výměníkovým okruhem

• Nejjednodušší design;
• Dobrý výkon;
• Potíže s opravami a údržbou;
• Vysoké riziko tvorby vodního kamene.

Navzdory zjevným výhodám mají kotle s kombinovaným okruhem také mnoho nevýhod, a proto se zařízení s oddělenými výměníky tepla stalo velmi oblíbeným.

Při dlouhodobém používání dodávky teplé vody v rámci provozu plynových dvouokruhových kotlů se hlavní pohyb chladicí kapaliny v topném systému zastaví, což může vést k nerovnováze tepelné bilance v domě!

Po uzavření kohoutku teplé vody se ventil resetuje, načež se obnoví nucený nosný proud v topném systému. Příslušná součást je opět v pohotovostním režimu, dokud se nezapne další přívod teplé vody.

Aby se minimalizovala rizika narušení tepelné bilance v prostorách příliš intenzivním používáním teplé vody, je nutné zhruba spočítat potenciální zatížení dodávky teplé vody a vybrat správný kotel. Některé modely dvouokruhových plynových kotlů mohou produkovat až 12-17 litrů teplé vody (40 stupňů) za minutu, aniž by došlo k poškození hlavní funkce (topení).