Jak funguje ohřev vody ve dvouokruhovém kotli?

Dvouokruhové topné jednotky si získaly širokou oblibu díky své kompaktní velikosti a snadnému použití. Dobře odvedou vytápění domu a zároveň slouží jako zdroj teplé vody. To znamená, že nemusíte pořizovat samostatný ohřívač vody a samostatné topné zařízení.

  • Stavba plynového kotle se dvěma okruhy
  • Princip fungování dvouokruhového plynového kotle
  • Provoz v režimu teplé vody

V článku budeme hovořit o principu fungování dvouokruhového plynového kotle a povšimneme si hlavních konstrukčních prvků.

Stavba plynového kotle se dvěma okruhy

Abyste pochopili, jak funguje dvouokruhový plynový kotel, musíte se seznámit s jeho konstrukcí. Zařízení se skládá z velkého počtu různých prvků, které jsou zodpovědné za ohřev chladicí kapaliny v topném okruhu a přepnutí na okruh přívodu teplé vody. Díky sehrané práci všech komponent získáte kvalitní zařízení, které bude fungovat bez poruch a poruch.

Podívejme se na hlavní prvky zahrnuté v návrhu dvouokruhového plynového kotle:

  1. Hořák, který je umístěn v otevřené nebo uzavřené spalovací komoře, je srdcem každé jednotky a je zodpovědný za ohřev chladicí kapaliny a výrobu tepelné energie nezbytné pro fungování okruhu přívodu teplé vody. Aby bylo možné dodržet daný teplotní režim, obsahuje elektronický systém modulace plamene.
  2. Oběhové čerpadlo. Díky tomuto prvku je zajištěn nucený pohyb chladicí kapaliny topným systémem a během provozu okruhu TUV. Činnost pumpy není doprovázena žádnými cizími zvuky, takže se není třeba obávat, že by zařízení vydávalo hluk.
  3. Spalovací komora je místo, kde je umístěn hořák. Může být otevřená nebo zavřená. Nad uzavřenou spalovací komorou je umístěn ventilátor, který zajišťuje vstřikování vzduchu a odvod spalin.
  4. Třícestný ventil – přepíná systém do režimu přípravy teplé vody.
  5. Hlavní výměník tepla – u dvouokruhových topných jednotek je umístěn nad hořákem, ve spalovací komoře. Zde se ohřívá chladicí kapalina.
  6. Sekundární výměník – je zde připravována teplá voda.
  7. Automatizace. Na základě indikátorů termostatů a čidel zobrazuje, jak moc systému chybí tepelná energie. Poté aktivuje plynové armatury. Voda, která působí jako chladivo, se ohřívá ve výměníku tepla na požadovanou teplotu a přes oběhové čerpadlo vstupuje do topného okruhu. Automatizace je také zodpovědná za sledování všech ukazatelů provozu zařízení, kontrolu teploty chladicí kapaliny a horké vody a zapínání/vypínání různých komponent.
  8. Na samém dně skříně jsou trubky nutné pro připojení topného systému, trubky se studenou/teplou vodou a plynem.

Na trhu jsou modely dvouokruhových plynových kotlů s dvojitým výměníkem tepla. Princip jejich fungování však zůstává nezměněn.

Na základě výše uvedeného je zřejmé, že návrh dvouokruhového plynového kotle není snadný, ale pokud zvážíte a pochopíte účel určitých komponent, všechny potíže zmizí. Charakteristickým rysem takových jednotek je přítomnost vestavěného potrubí – expanzní nádrže, oběhového čerpadla a bezpečnostní skupiny.

READ
Jak ošetřit mrkev proti mšicím doma?

Zařízení dvouokruhového plynového kotle

Stavba dvouokruhového, kondenzačního plynového kotle

Princip fungování dvouokruhového plynového kotle

Dnes jsou plynové kotle velmi oblíbenými zařízeními, je to způsobeno tím, že plyn je považován za nejlevnější chladicí kapalinu. Pojďme pochopit princip fungování dvouokruhového plynového topného kotle. První věc, kterou potřebujete vědět, je, že taková zařízení fungují ve dvou režimech:

  • v režimu topení;
  • v režimu přípravy teplé vody.

Provoz jednotky současně ve dvou režimech nelze provádět – pro tento účel mají dvouokruhové kotle třícestný ventil, který nasměruje určité množství chladicí kapaliny do okruhu přívodu teplé vody.

Provoz plynového kotle v režimu vytápění je podobný provozu běžného průtokového ohřívače. Při prvním zapnutí hořák pracuje dostatečně dlouhou dobu a zvyšuje teplotu v topném okruhu na požadovanou úroveň. Jakmile je dosaženo požadované teploty, přívod plynu se vypne. Pokud má dům čidlo teploty vzduchu, automatika vezme v úvahu jeho hodnoty.

Provoz plynového hořáku u dvouokruhových kotlů může být ovlivněn i automatikou závislou na počasí, která řídí teplotu venkovního vzduchu.

Díky teplu uvolněnému z provozního hořáku se ohřívá chladicí kapalina, která se v nuceném režimu pohybuje topným systémem.

Umístění třícestného ventilu je takové, aby umožnilo vodě procházet hlavním výměníkem tepla bez překážek.

Odstranění produktů spalování se provádí samostatně nebo pomocí speciálního ventilátoru, který je umístěn na samém vrcholu dvouokruhového kotle. Systém přívodu teplé vody je neaktivní.

Provoz v režimu teplé vody

Okruh horké vody začne fungovat, když otočíte rukojetí vodovodního kohoutku. Výsledný průtok vody způsobí spuštění třícestného ventilu, který zastaví provoz topného systému. Současně se rozsvítí plynový hořák (v situaci, kdy byl vypnut). Po několika sekundách začne z kohoutku téct horká voda.

Podívejme se podrobně na princip fungování okruhu TUV. Když zapnete přívod teplé vody, topný okruh se vypne. Vytápění a ohřev vody nemohou fungovat současně. Za ovládání je zodpovědný třícestný ventil. Nasměruje určité množství ohřáté chladicí kapaliny do sekundárního výměníku tepla, který začne ohřívat vodu procházející jím.

Schéma, podle kterého funguje systém zásobování teplou vodou, je poměrně komplikované. To je způsobeno skutečností, že je zapojen malý okruh cirkulace chladicí kapaliny.

READ
Jakým přípravkem ošetřit rajčata proti snémii?

Nelze říci, že tento princip fungování je optimální, ale dvouokruhové jednotky se samostatnými výměníky tepla se vyznačují dobrou údržbou.

Charakteristické vlastnosti plynových kotlů s kombinovanými výměníky tepla:

  • design – jednoduchý;
  • vysoké riziko, že se může objevit vodní kámen;
  • vysoký výkon, mnohem vyšší než u TUV.

Jak je patrné z výše uvedeného, ​​nevýhody jsou velmi úzce provázány s výhodami, ale samostatné výměníky tepla získaly širší poptávku. Konstrukce takových zařízení je složitější, ale neexistuje žádné měřítko.

Během provozu přívodu horké vody se pohyb chladicí kapaliny podél okruhu zastaví. To znamená, že jeho dlouhodobý provoz může narušit tepelnou rovnováhu v prostorách.

Jakmile je kohout uzavřen, třícestný ventil se resetuje a dvouokruhový kotel přejde do pohotovostního režimu. Zařízení zůstane v této poloze, dokud se kohoutek znovu neotevře. Produktivita určitých modelů dosahuje 15-17 l / min, vše závisí na výkonu kotle.

Při výběru plynového topného kotle je třeba se v první řadě rozhodnout, zda chcete kotel jednookruhový nebo dvouokruhový. Jaké jsou jejich rozdíly, struktura a jak funguje dvouokruhový kotel v různých režimech – tato témata jsou diskutována níže.

Jaký je rozdíl mezi dvouokruhovým kotlem a jednokruhovým kotlem, princip fungování

Jednookruhové topné kotle mohou ohřívat pouze chladicí kapalinu, která jde do topného systému. Dvouokruhový kromě vytápění dokáže ohřívat i vodu pro domácí potřeby. Další funkčnost zajišťují přídavná zařízení, takže konstrukce dvouokruhového kotle je složitější než jednookruhového kotle.

Ještě jeden bod: dvouokruhové kotle jsou nutně automatické, protože provoz celé „náplně“ je monitorován automatizací (existují senzory, jejichž signály jsou zpracovávány mikroprocesory).

Nástěnné plynové kotle Ariston

Nástěnné plynové kotle Ariston

Pro plynové kotle je typický vysoký stupeň automatizace. Topná zařízení pracující na jiné druhy paliva mohou mít také automatiku, ale příprava teplé vody v nich není realizována (alespoň zatím). Takže když říkají „dvouokruhové kotle“, mají obvykle na mysli plynové kotle. Dále, s ohledem na to, jak funguje dvouokruhový kotel, budeme hovořit konkrétně o plynových jednotkách.

V závislosti na způsobu instalace mohou být namontovány na stěnu nebo na podlahu. Ale podlahové dvouokruhové jsou spíše výjimkou. Nástěnné modely se však dodávají se schopností připravit vodu pro dodávku teplé vody.

READ
Jak správně vyrobit hnojivo z popela?

Dvouokruhové kotle s různými typy výměníků tepla

Dvouokruhové kotle s různými typy výměníků tepla

Výměníky tepla pro dvouokruhové kotle jsou dvou typů: bitermální a dvoudeskové. Pojďme si říci o struktuře, výhodách a nevýhodách obou typů podrobněji.

Konstrukce a princip činnosti 2-okruhových kotlů s deskovým výměníkem

Kotle s deskovým výměníkem mají v podstatě dva výměníky umístěné na různých místech. Jeden – hlavní – je v provozu jak při zapnutí zařízení pro „topení“, tak při ohřevu teplé vody. Druhý začne topit až když se někde pustí teplá voda.

Takto vypadá dvojitý výměník tepla u dvouokruhového plynového topného kotle

Tepelný výměník TUV (sekundární) a hlavní výměník tepla (primární)

Sekundární výměník tepla je zpravidla umístěn pod primárním

Sekundární výměník tepla je zpravidla umístěn pod primárním

Jak funguje dvouokruhový topný kotel?

Při provozu na vytápění je algoritmus provozu kotle s dvojitým deskovým výměníkem následující (řízení podle teploty chladicí kapaliny):

  1. Zapne se čerpadlo, které pohání chladicí kapalinu skrz topné trubky. Obíhá kolem všech radiátorů obsažených v systému.
  2. Teplota chladicí kapaliny je řízena snímačem, jehož signál je posílán do mikroprocesoru. Pokud je teplota nastavena na vyšší teplotu, je vyslán signál k otevření plynového kohoutu k hořáku a dojde k zapálení jiskry.
  3. Hořák se zapálí a výměník tepla se začne ohřívat, kterým prochází chladicí kapalina. Po celou tu dobu běží čerpadlo.
  4. Po dosažení nastavené teploty se přívod plynu zastaví. Čerpadlo ještě nějakou dobu běží (od 20-30 sekund do minuty nebo o něco déle). To je nezbytné pro ochlazení vyhřívaného výměníku tepla, jinak může chladicí kapalina zbývající v této části vřít.
  5. Čerpadlo se vypne a kotel zůstane nějakou dobu v pohotovostním režimu.
  6. Dále proces začíná znovu spuštěním oběhového čerpadla.

Jednookruhové kotle vybavené automatizací pracují stejným způsobem. Rozdíl se objeví ve druhém režimu – při přípravě teplé vody.

Při ohřevu vody na TUV

Když se někde v domě otevře kohoutek teplé vody, uvede se do provozu druhý výměník tepla v dvouokruhovém kotli. Podívejme se, jak funguje dvouokruhový kotel při ohřevu vody:

  • Po otevření kohoutku teplé vody se aktivuje průtokové čidlo. Řídicí deska na základě jeho signálu přepne třícestný ventil, který nasměruje tok ohřátého chladiva do sekundárního výměníku tepla. Zatímco je kohout teplé vody otevřený, třícestný ventil je v této poloze, oběhové čerpadlo pohání malý objem chladicí kapaliny kolem vytvořeného kruhu. Přenáší teplo a předává ho sekundárnímu výměníku tepla.
  • Postupně se sekundární výměník tepla ohřívá a voda, která jím prochází, se ohřívá. Po minutě nebo dvou dosáhne nastavené teploty. Nastavená teplota je udržována modulací výšky plamene v hořáku. Čím více poloh, tím stabilnější bude topení.
READ
Jak krmit okrasné zelí?

Algoritmus obsluhy je jednoduchý a nekomplikovaný, i když samotná konstrukce dvouokruhových kotlů je jistě složitější (a dražší) než u kotlů jednookruhových. Poskytují ale také nesrovnatelně větší komfort.

Třícestný ventil Navien 13-40 30015423A

Třícestný ventil Navien 13-40 30015423A

Letní režim

Vzhledem k tomu, že v teplém období by nemělo fungovat topení a je velmi nutné ohřívat vodu, moderní dvouokruhové kotle mají letní režim. Zařízení se do něj přenese stisknutím tlačítka. V tomto případě třícestný ventil přeruší topné potrubí a dojde k cirkulaci v uzavřeném okruhu uvnitř kotle.

Dálkový ovládací panel pro plynový kotel umožňuje provádět všechny potřebné úpravy

Dálkový ovládací panel pro plynový kotel umožňuje provádět všechny potřebné úpravy

Jak funguje dvouokruhový kotel pouze na ohřev vody? Provoz dvouokruhového kotle v letním režimu se liší tím, že je dodáván plyn a hořák je zapálen při otevření kohoutku teplé vody. Signál do řídicího modulu přichází ze snímače průtoku. Pokud je průtok dostatečný (obvykle 2,5 l/min), je dán povel k přívodu plynu do hořáku a jeho zapálení. Intenzita přívodu plynu se upravuje v závislosti na nastavené teplotě TUV.

Po zastavení průtoku horké vody se plyn uzavře a hořák zhasne. Oběhové čerpadlo ještě nějakou dobu běží (režim po cirkulaci). To je nutné, aby se chladicí kapalina nevařila (a nevytvářel vodní kámen).

Jak vyplývá z principu činnosti dvouokruhového plynového kotle, při ohřevu vody pro teplou užitkovou vodu se chladicí kapalina v topném systému neohřívá. Mnoho lidí to považuje za nevýhodu a bojí se zmrznutí. Ve skutečnosti si těchto „výpadků“ nikdo nevšimne. I když potřebujete napustit vanu teplou vodou, bude to trvat 20 minut, 30 minut. Radiátorům se během této doby nic nestane – tepelná setrvačnost systému je příliš velká. I při malém objemu chladicí kapaliny je takový „prostoj“ nepostřehnutelný.

S bitermickým výměníkem tepla

Bitermální výměník tepla je navržen na principu „potrubí v potrubí“. Vnitřní struktura může být různá – firmy se snaží vylepšovat své produkty a zkoušejí různé možnosti. Jedna věc zůstává nezměněna: jedna velká trubka je rozdělena na části – podélně. Jsou odděleny kovovými přepážkami, utěsněny a nekomunikují.

Jedna z možností bitermického výměníku pro dvouokruhové plynové topné kotle

Jedna z možností bitermického výměníku pro dvouokruhové plynové topné kotle

READ
Jak dlouho musíte viset na hrazdě, abyste zvýšili svou výšku?

Jak funguje dvouokruhový kotel s bitermickým výměníkem? Jedna část potrubí – vnější část – cirkuluje chladivo, které je přiváděno do topného systému. V druhé části – vnitřní – se voda objeví až po otevření kohoutku s teplou vodou. Dříve fungující topný okruh je uzavřen (signálem z řídicí desky), veškeré teplo je využito k přípravě teplé vody. Celou tu dobu nepracuje oběhové čerpadlo.

Stavba dvouokruhového kotle s bitermickým výměníkem

Stavba dvouokruhového kotle s bitermickým výměníkem

Když se tok horké vody zastaví (kohout se zavře), oběhové čerpadlo se zapne a chladicí kapalina se znovu ohřeje, která cirkuluje topnými trubkami. Jak vidíte, konstrukce dvouokruhových kotlů s bitermickými výměníky tepla je jednodušší – existuje méně dílů, senzorů, a tedy snadnější ovládání. To se odráží v ceně – jsou o něco levnější. Zároveň je účinnost takových kotlů v režimu ohřevu vody o něco vyšší (v průměru 93,4 % oproti 91,7 %).

Existují také nevýhody – bithermické výměníky tepla se častěji ucpávají. V režimu ohřevu TUV nedochází k cirkulaci v okruhu chladicí kapaliny. To není problém, pokud je systém utěsněný (jak má být) a nevyžaduje neustálé dobíjení.

Takto zarůstá bithermický výměník tepla

Takto zarůstá bithermický výměník tepla

Pokud ale někde dojde k netěsnosti a pro udržení provozního tlaku v topném systému je nutné neustále doplňovat vodu, postupně dochází k zarůstání průsvitu části potrubí, kterou chladivo cirkuluje. Při zanesení této mezery solemi je aktivnější část, která vede vodu pro ohřev teplé vody. To vede k tomu, že se začne zanášet solemi a tato část, kotel, prostě přestane fungovat.

Oba okruhy bitermálního výměníku jsou vystaveny usazeninám vodního kamene

Oba okruhy bitermálního výměníku jsou vystaveny usazeninám vodního kamene

Jaký tepelný výměník vybrat?

Při výběru dvouokruhového topného kotle se musíte rozhodnout, zda si pořídíte kotel s bitermickým výměníkem nebo se samostatnými výměníky. Budete se muset rozhodnout, protože jednoznačná odpověď neexistuje. Zde jsou kritéria:

  • Při bitermickém ohřevu se voda pro horkou vodu ohřívá rychleji, protože ohřev pochází přímo z plamene hořáku. To znamená, že během ohřevu utratíte méně vody a plýtváte méně plynem a elektřinou.
  • Vzhledem k tomu, že ohřev je přímý, je teplota udržována přesněji.

Názor redakce webu. Doporučujeme zakoupit topné kotle se samostatnými výměníky tepla.

Nyní nejen víte, jak funguje dvouokruhový kotel, ale také jaké výměníky tepla v něm lze instalovat.

Rate article
Add a comment

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: