Princip rada dvokružnog plinskog kotla za grijanje i značajke njegova spajanja

Sva pitanja organizacije autonomne opskrbe toplinom i pripreme tople vode rješavaju se kupnjom jednog kotla koji može opsluživati oba sustava. Ne znajući princip rada dvokružnog plinskog kotla za grijanje, bilo bi nelogično ne samo kupiti ga, već i koristiti uređaj. Slažete li se?

Mi ćemo vam ispričati o shemi rada grijaćeg uređaja, razmotriti sve njegove slabe i jake strane. Razumijevajući osnovu djelovanja opreme, možete bez poteškoća koristiti sve njegove prednosti. A u slučaju potrebe, moći ćete na vrijeme uočiti kvarove u radu, razumjeti i otkloniti uzroke njihova nastanka.

Uređaj kotla za opsluživanje dva kruga

Dvokružni plinski generator topline razlikuje se od jednokružnog analoga po tome što umjesto jednog izmjenjivača topline ima dva, koji se u tehničkoj terminologiji nazivaju primarnim i sekundarnim.

Prvi, odnosno primarni izmjenjivač topline, nalazi se izravno u zoni gorenja plamena. Njegova zadaća je zagrijavanje nositelja topline za funkcioniranje grijaće mreže. Drugi izmjenjivač topline odgovoran je za rad pripreme tople vode.

Stabilan rad grijaćeg uređaja moguć je uz usklađen rad svih njegovih sastavnih dijelova. Informacije o glavnim funkcionalnim sklopovima pomoći će razumjeti princip rada opreme.

U konstrukciju bilo kojeg dvokružnog agregata ulaze sljedeći standardni elementi:

• Komora za izgaranje s plameničkim blokom;
• Izmjenjivači topline;
• Uređaji za upravljanje i zaštitu opreme.

Da bismo razjasnili posebnosti uređaja plinskih kotlova dvokružne vrste, zaustavit ćemo se podrobno na svakom od njegovih konstrukcijskih elemenata.

Vrste plinskih plamenika za dvokružne kotlove

Plamenik plinskog kotla odgovoran je za dobivanje dovoljne količine topline potrebne za funkcioniranje grijanja i kruga opskrbe toplom vodom. Toplinska energija dobiva se izgaranjem goriva. Plamenik se smješta u komoru za izgaranje u koju se osim plina upuhuje zrak. On je potreban za proces gorenja.

Ovisno o radnim režimima, plamenici se mogu klasificirati prema sljedećim vrstama:

• Jednorazinski gorionik. Agregat s takvim gorionikom može raditi samo u dva režima – «Stop» i «Pokreni». Takvi kotlovi, unatoč niskoj ekonomičnosti i smanjenom vijeku trajanja, popularni su zbog jednostavnosti konstrukcije i niske cijene.
• Dvorazinski gorionik. Uređaj za grijanje s takvim gorionikom može raditi na punoj i polovičnoj snazi. Njegove prednosti su izražene u toplom razdoblju godine, kada za zagrijavanje ne previše hladne vode nije potrebno koristiti uređaj na punoj snazi.
• Modulirajući gorionik. Pametni sustav kotla s takvim gorionikom omogućuje podešavanje i regulaciju snage. Takav kotao karakterizira dug vijek trajanja i ekonomičnost, ali je istovremeno i za red veličine skuplji od agregata s jednorazinskim i dvorazinskim gorionicima.

Gorionici se dijele na konstrukcije otvorenog i zatvorenog tipa. Kod otvorenog tipa gorionika zrak potreban za izgaranje goriva dolazi izravno iz prostorije u kojoj se kotao nalazi. Za odvođenje produkata izgaranja potreban je dimnjak koji mora osiguravati dovoljan prirodni propuh.

Atmosferski grijaći agregati opremaju se, u pravilu, običnom metalnom cijevi, turbinirani – koaksijalnim dimnjakom. Ovisno o tehničkim uvjetima prostorije, dimni kanal se postavlja vertikalno ili pod kutom. Kutne varijante izvode se kroz zid na ulicu ili se spajaju na zajedničko dimovodno okno.

Plinski gorionik je osnovni element dvokružnog plinskog kotla; zadužen je za izgaranje goriva i dobivanje toplinske energije u potrebnoj količini.

Turbinirani kotlovi opremljeni su zatvorenim komorama izgaranja u koje zrak ne može ulaziti samostalno. Oni su sigurniji i pouzdaniji u radu, ali su skuplji i složeniji za korištenje. Kotlovima sa zatvorenim gorionicima osim dimovoda potreban je kanal kroz koji se u komoru dovodi potreban kisik za izgaranje.

Stoga se turbinirani kotlovi opremaju koaksijalnim cijevima, jer osim odvoda dima one također uvlače svježi zrak s ulice. Ponekad se za normalan rad na zatvorenu komoru izgaranja spajaju dva koaksijalna dimnjaka. Osim toga, cijela konstrukcija se dopunjava cijevi za dovod zraka.

Svi takvi modeli kotlova opremljeni su ventilatorima koji osiguravaju kretanje dima, višerazinskim zaštitnim sustavima i automatizacijom. Za rad navedenih uređaja i sustava potrebna je električna energija. Njihovim nedostatkom smatra se ovisnost o električnoj energiji, što povećava operativne troškove.

Raznovrsnosti izmjenjivača topline plinskih agregata

Ako se pomoću gorionika vrši izgaranje goriva s ciljem dobivanja topline, onda izmjenjivač topline osigurava dobivanje te topline za daljnje predavanje vodi. Kao što je već spomenuto, u konstrukciji dvokružnika prisutni su primarni i sekundarni izmjenjivači topline.

Primarni izmjenjivač topline nalazi se neposredno iznad plamenika i predstavlja rebrastu cijev savijenu u obliku zmije. Pod djelovanjem plamena voda se u izmjenjivaču topline zagrijava i kreće kroz trosmjerni ventil dalje u razvod sustava grijanja.

Sekundarni izmjenjivač topline predstavlja sustav valovitih ploča koje su sastavljene u jedinstveni blok s dva para otvora. Svakom paru otvora dodijeljene su vlastite funkcije.

Kroz jedan par teče voda iz vodovoda, a kroz drugi se kreće toplinski medij koji ulazi u krug grijanja. Takav sustav pločastog i cijevnog izmjenjivača topline naziva se dvostrukim.

Primarni i sekundarni izmjenjivač topline spojeni su u jedan sustav, čiji ispravan rad osigurava poseban trosmjerni ventil.

Postoje uređaji za grijanje u kojima se umjesto dvostrukog sustava koristi bitermički izmjenjivač topline složene konfiguracije. Takav izmjenjivač topline izrađuje se od bakra, a predstavlja par cijevi smještenih jedna unutar druge. Kroz vanjsku cijev kreće se toplinski medij, a kroz unutarnju – voda za osiguranje rada PTV-a.

Bitermički izmjenjivač topline grijača toplinskog medija i vode odlikuje se složenom konfiguracijom, kada se cijev jednog kruga smješta u cijev drugog kruga.

Kotlovi s bitermičkim izmjenjivačem topline složeniji su u radu, jer su oba izmjenjivača topline predstavljena jedinstvenim blokom, što otežava njegovo čišćenje od kamenca. Ali takvi uređaji za grijanje su traženi jer se odlikuju malim gabaritnim dimenzijama i velikom brzinom zagrijavanja vode.

Automatika ili upravljačka jedinica kotla

Automatika kotla odgovorna je za siguran i stabilan rad. Ona vrši kontrolu temperature vode u komponentama PTV-a, održava temperaturu toplinskog medija u linijama opskrbe toplinom. Automatika plinskog kotla ne dopušta rad uređaja za grijanje u slučaju opasnih situacija.

Agregat prekida rad ili se ne uključuje u sljedećim slučajevima:

• Smanjeni tlak u plinskom sustavu;
• Nedostatak propuha;
• Nedostatak ili kritično pregrijavanje toplinskog medija.

Upravljačka jedinica, koja kontrolira rad zaštitnih uređaja i automatizacije procesa, predstavljena je skupom prekidača, mikročipova ili njihovom kombinacijom. Osim osiguravanja sigurnosti i kontrole temperaturnog režima, ona prati rad cirkulacijske pumpe i ventilatora.

Moderni plinski kotlovi odlikuju se prisutnošću inteligentnog upravljanja, u čijem softveru postoje različiti režimi rada.

Princip rada i specifičnost

Mnogi vlasnici plinske opreme niti ne razmišljaju o tome kako zapravo radi plinski kotao dvokružnog tipa. Oni pogrešno smatraju da se zagrijavanje vode i kruga grijanja događa istovremeno. Zapravo, sve ne izgleda tako sjajno.

Dvokružni plinski kotao ne može istovremeno raditi u dva režima, osiguravajući rad sustava grijanja i PTV. To potvrđuje i prisutnost trosmjerng ventila u njegovom uređaju.

U normalnom režimu, kotao neprestano radi samo na zagrijavanje toplinskog nosača koji cirkulira u sustavu. Pritom učestalost paljenja i intenzitet plamena kontrolira senzor temperature. Istovremeno s plamenikom pokreće se i cirkulacijska pumpa, ako rad sustava grijanja ne počiva na prirodnoj cikulaciji toplinskog nosača.

Prostor u donjem dijelu zidnog kotla namijenjen je za dovod plina, priključak hladne vode te odvode sustava PTV i grijaćeg kruga.

U suštini, kada temperatura toplinskog nosača dosegne zadanu vrijednost, senzor šalje signal za smanjenje aktivnosti plamenika. Sve dok temperatura ne padne na zadanu vrijednost, kot će biti u pasivnom režimu. Zatim senzor ponovno šalje narudbu automatici za aktivaciju ventila za dovod goriva.

Shema djelovanja dvokružnog kotla

Prisutnost sustava PTV malo komplicira shemu rada plinskog kotla dvokružnog tipa. Zagrijani toplinski nosač plamenikom, krećući se kroz izmjenjivač topline, osigurava zagrijavanje pločastog izmjenjivača topline kroz koji tečevoda iz vodovoda.

Kon strukci js ka shem a dv ok ruž ng pl ins kog kot la s bit ermičk im i dv am a običn im iz mjen jivač im a topl ine. U prv oj var janti nem a potrebe za kori štenjem dv a iz mjen jivač a topl ine.

I stovrem eno kori šten je dv ok ruž ng mod ela u režim u gr ijan ja i pr ipr eme topl e vode nij e moguće. Pr ilikom aktivacije slavine za toplu vodu, zahval ju juć i trosm jern om term ost atsk om ventilu, pr estaj e cirkulacija topl ínskog nosača kroz mag istral e gr ijan ja. Kot ao pr elaz i u režim kr etan ja vode kroz krug s pločast im iz mjen jivač em topl ine, koj im se zagr java voda za kućans ke potrebe.

Kod značajne potrošnje tople vode dulje vrijeme, rad kotla usmjerenog na grijanje može biti paraliziran. Problem se može riješiti na dva načina – predvidjeti ugradnju snažnijeg uređaja za grijanje ili uključiti u shemu uređenja bojler za neizravno grijanje.

Kod aktivnog korištenja sustava PTV, moguća je ugradnja dvokružnog kotla s ugrađenim bojlerom. U ovom slučaju nešto se povećava potrošnja goriva zbog toga što se u pauzi između ciklusa rada sustava grijanja energija plamenika koristi za održavanje temperature vode u dodatnom plinskom bojleru.

Određena zaliha tople vode u ugrađenom bojleru omogućuje korištenje sustava PTV bez isključivanja kruga grijanja. Kao rezultat toga, oba sustava rade naizmjenično, pri čemu nema faktora pregrijavanja tekućine i produljuje se vijek trajanja izmjenjivača topline.

Kotao s ugrađenim bojlerom ne samo da osigurava dovoljan rezervni volumen tople vode, već pomaže i izbjeći dugotrajno isključivanje kruga grijanja.

Ugrađeni bojler omogućuje u bilo kojem trenutku dobivanje tople vode željene temperature, čija se zaliha osigurava automatski. Dok protočnom sustavu PTV treba nekoliko minuta da zagrije vodu na potrebnu temperaturu.

Tipovi izvedbe plinskih kotlova za dva kruga

Značajke rada plinske opreme uvelike su određene varijantom izvedbe uređaja za grijanje. Moderni kotlovi proizvode se u dva faktora oblika – podni i zidni.

Pri odabiru varijante izvedbe treba se voditi veličinom grijane površine, aktivnošću korištenja sustava PTV. Treba razumjeti da su zidni kotlovi kompaktniji, ali imaju znatno manju snagu.

Zidni plinski kotao dvokružnog tipa odlikuje se kompaktnim dimenzijama i modernim dizajnom, ali je učinkovit samo pri grijanju prostora male površine uz umjerenu potrošnju tople vode.

Odabir zidnog dvokružnog kotla može biti opravdan ako grijana površina ne prelazi 200 m², a ukupni protok sustava PTV nije veći od 14 l/min.

Male dimenzije zidnog kotla iako se čine prednošću, zapravo skrivaju mnoge nedostatke. Kompaktnost se postiže korištenjem tanjih cijevi izmjenjivača topline. Osim što imaju kraći vijek trajanja, postoji vjerojatnost njihovog začepljenja.

U podnim instalacijama koriste se masivniji i pouzdaniji lijevani izmjenjivači topline. To ne samo da povećava stupanj pouzdanosti rada uređaja za grijanje, već i produžuje njegov vijek trajanja.

Prednosti i nedostaci dvokružnih uređaja

Prednosti dvokružnog grijaćeg agregata sastoje se u sljedećem:

• Ekonomična potrošnja goriva. Smjer za usporedbu je korištenje dvokružnog kotla ili jednokružnog s bojlerom neizravnog grijanja.
• Kompaktne dimenzije. Velika većina dvokružnih kotlova predstavljena je zidnim uređajima za grijanje. Lako ih je smjestiti kako u pomoćnim prostorijama, tako i u maloj kuhinji.
• Svestranost. Nema potrebe kupovati dodatnu opremu i rješavati pitanja njezine kompatibilnosti s kotlom.

U jednom agregatu već su uspješno objedinjeni u jedinstveni automatizirani sustav protočni grijač vode, uređaj za grijanje i cirkulacijska pumpa.

Očito je da uz prednosti postoje i nedostaci:

• Nemogućnost istovremenog rada grijanja i kruga PTV. Zbog toga znatna potrošnja tople vode može uzrokovati pad temperature u domu.
• Ograničenja snage zidnih modela. Kompaktni zidni kotlovi zbog minimalnih dimenzija plamenika nisu u stanju osigurati potreban temperaturni režim pri maksimalnom tlaku. Sličan nedostatak primjećuje se kod udaljenog smještaja mjesta za zahvat vode.
• Osjetljivost na kvalitetu vode. Sekundarni pločasti izmjenjivač topline zahtjevan je prema kvaliteti potrošne vode. Prisutnost nečistoća uzrokuje korištenje sredstava za smanjenje tvrdoće vode i provođenje čišćenja toplinskog medija.

Još jedan kriterij ocjenjivanja dvokružnog kotla je njegova cijena. Cijena dvokružnog grijača viša je od cijene jednokružnog analoga.

Međutim, ako se razmatra postojanje sustava PTV-a i načini rješavanja pitanja u slučaju ugradnje jednokružnog kotla, tada pri uključivanju u shemu montaže boplera neizravnog grijanja cijena dvokružnog kotla bit će niža.

Zaključci i koristan video na temu

S konstrukcijskim sastavnicama i principom rada plinskog grijaćeg uređaja upoznat će vas sljedeći video:

Shemu spajanja dvokružnog plinskog kotla predstavit će autor videa:

Detaljno upoznavanje s obilježjima i principom rada dvokružnih plinskih uređaja omogućuje utvrđivanje prednosti njihove uporabe. Nabava takvih grijača pomoći će uštedjeti na kupnji dodatne opreme potrebne za organizaciju sustava PTV-a.

Pri kvaru jednog od krugova moguć je rad drugog, a zamjena kruga uvijek će biti jeftinija od popravka zasebnog grijaćeg uređaja. Dvokružni kotao može se koristiti i u toplom dijelu godine, koristeći ga samo u režimu grijanja vode za kućanske potrebe, u čemu se sastoji praktičnost i ekonomičnost u usporedbi s kupnjom zasebnih uređaja.

Ispričajte kako ste birali dvokružni plinski kotao za uređenje vlastite kuće/stana/vikendice. Što vam je bio presudan kriterij pri odabiru? Podijelite, moliom, korisne informacije o temi, fotografije u bloku ispod, postavljajte pitanja.