Divkontūra gāzes apkures katla darbības princips un tā pieslēgšanas īpatnības

Visi jautājumi par autonomo siltumapgādi un karstā ūdens sagatavošanu tiek atrisināti, iegādājoties vienu katlu, kas spēj apkalpot abas sistēmas. Nezinot divkontūru gāzes apkures katla darbības principu, būtu neloģiski ne tikai veikt pirkumu, bet arī ekspluatēt agregātu. Vai Jūs piekrītat?

Mēs pastāstīsim par apkures ierīces darbības shēmu, apskatīsim visas tās vājās un stiprās puses. Saprotot aprīkojuma darbības pamatu, var bez grūtībām izmantot visas tā priekšrocības. Un nepieciešamības gadījumā būs iespējams savlaicīgi atklāt darbības traucējumus, saprast un novērst to rašanās cēloņus.

Katla ierīce divu kontūru apkalpošanai

Divkontūru gāzes siltuma ģenerators atšķiras no vienkontūra analoga ar to, ka viena siltummaiņa vietā tam ir divi, kurus tehniskajā terminoloģijā sauc par primāro un sekundāro.

Pirmais, t.i., primārais siltummainis, atrodas tieši liesmas sadegšanas zonā. Tā uzdevums ir sildīt siltumnesēju apkures tīkla darbībai. Sekundārais siltummainis ir atbildīgs par karstā ūdens apgādes darbību.

Apkures ierīces stabila darbība ir iespējama, ja visi tās komponenti darbojas saskaņoti. Informācija par galvenajiem funkcionālajiem mezgliem palīdzēs izprast aprīkojuma darbības principu.

Jebkura divkontūru agregāta konstrukcijā ietilpst šādi standarta elementi:

• Sadegšanas kamera ar degļa bloku;
• Siltummaiņi;
• Aprīkojuma vadības un aizsardzības ierīces.

Lai izprastu divkontūru gāzes katlu ierīces īpatnības, sīkāk apskatīsim katru no tā konstruktīvajiem elementiem.

Divkontūru katlu gāzes degli veidi

Gāzes katla deglis ir atbildīgs par pietiekama siltuma daudzuma iegūšanu, kas nepieciešams apkures un karstā ūdens piegādes kontūra darbībai. Siltumenerģija tiek iegūta, sadedzinot degvielu. Deglis tiek ievietots sadegšanas kamerā, kurā papildus gāzei tiek iesūknēts gaiss. Tas ir nepieciešams degšanas procesam.

Atkarībā no darba režīmiem degļus var klasificēt pēc šādiem veidiem:

• Vienpakāpju deglis. Iekārta ar šādu degli var darboties tikai divos režīmos – «Stop» un «Start». Šādi katli, neskatoties uz zemu ekonomiskumu un samazinātu ekspluatācijas resursu, ir populāri, pateicoties vienkāršai konstrukcijai un zemām izmaksām.
• Divpakāpju deglis. Apkures iekārta ar šādu degli var darboties ar pilnu un pusi jaudu. Tās priekšrocības ir jūtamas siltajā laikā, kad, lai uzsildītu ne pārāk aukstu ūdeni, nav nepieciešams ekspluatēt iekārtu ar pilnu jaudu.
• Modulējams deglis. Gudra katla sistēma ar šādu degli ļauj veikt jaudas iestatīšanu un regulēšanu. Šāds katls raksturojas ar augstu kalpošanas laiku un ekonomiskumu, bet tajā pašā laikā tas ir ievērojami dārgāks nekā iekārtas ar vienpakāpju un divpakāpju degļiem.

Degļi tiek iedalīti atvērtā un slēgtā tipa konstrukcijās. Atvērtā degļa gadījumā gaiss, kas nepieciešams degvielas sadedzināšanai, nonāk tieši no telpas, kurā atrodas katls. Lai novadītu sadegšanas produktus, ir nepieciešams dūmvads, kuram jānodrošina pietiekamu dabisko vilkmi.

Atmosfēriskos apkures agregātus parasti aprīko ar parastu metāla cauruli, turbinētos – ar koaksiālo dūmvadu. Atkarībā no telpas tehniskajiem apstākļiem dūmu kanālu uzstāda vertikāli vai izveido leņķī. Leņķa variantus izvada caur sienu uz ielu vai pieslēdz kopējai dūmu novadīšanas šahtai.

Gāzes deglis ir galvenais divkontūru gāzes katla elements, tas atbild par degvielas sadedzināšanu un siltumenerģijas iegūšanu nepieciešamajā daudzumā.

Turbinētie katli ir aprīkoti ar slēgtām sadegšanas kamerām, kurās gaiss nevar iekļūt spontāni. Tie ir drošāki un uzticamāki ekspluatācijā, bet dārgāki un sarežģītāki darbībā. Katliem ar slēgtiem degļiem papildus dūmu novadīšanai ir nepieciešams kanāls, pa kuru kamerā tiek pievadīts degšanai nepieciešamais skābeklis.

Tāpēc turbinētos katlus aprīko ar koaksiālām caurulēm, jo papildus dūmu izvadīšanai tās arī ievelk no ielas svaigu gaisa plūsmu. Reizēm, normālai darbībai, pie slēgtās sadegšanas kameras pieslēdz divus koaksiālos dūmvadus. Turklāt visu konstrukciju papildina ar cauruli gaisa padevei.

Visi šādi katlu modeļi ir aprīkoti ar ventilatoriem, kas nodrošina dūmu kustību, daudzlīmeņu aizsardzības sistēmām, automātiku. Lai darbinātu uzskaitītās ierīces un sistēmas, ir nepieciešama elektroenerģija. To trūkums ir enerģijas atkarība, kas palielina ekspluatācijas izmaksas.

Gāzes agregātu siltummaiņu paveidi

Ja ar degļa palīdzību tiek veikta degvielas sadedzināšana, lai iegūtu siltumu, tad siltummainis nodrošina šī siltuma iegūšanu tālākai nodošanai ūdenim. Kā jau minēts, divkontūru katla konstrukcijā ir primārais un sekundārais siltummaiņi.

Primārais siltummainis atrodas tieši virs degļa un ir spurainā caurule, kas saliekta čūskas formā. Liesmas ietekmē ūdens siltummainī uzsilst un pārvietojas caur trīsceļu vārstu tālāk uz apkures sistēmas izvadiem.

Sekundārais siltummainis ir viļņotu plākšņu sistēma, kas samontēta vienā blokā ar diviem caurumu pāriem. Katram caurumu pārim ir atvēlētas savas funkcijas.

Caur vienu no pāriem plūst ūdens no ūdensvada, bet caur otro pāri pārvietojas siltumnesējs, kas nonāk apkures kontūrā. Šāda sistēma no plākšņu un cauruļu siltummaiņiem tiek saukta par dubulto siltummaini.

Primārais un sekundārais siltummainis ir apvienoti vienā sistēmā, kuru pareizu darbību nodrošina īpašs trīsceļu vārsts.

Pastāv apkures ierīces, kurās dubultās sistēmas vietā tiek izmantots sarežģītas konfigurācijas bitermiskais siltummainis. Šāds siltummainis tiek izgatavots no vara, un tas ir pāris caurulīšu, kas izvietotas viena otrā. Pa ārējo caurulīti pārvietojas siltumnesējs, bet pa iekšējo – ūdens karstā ūdens apgādes (KŪA) darbības nodrošināšanai.

Bitermiskais siltummainis, kas silda siltumnesēju un ūdeni, atšķiras ar sarežģītu konfigurāciju, kad viena kontūra caurulīte tiek ievietota cita kontūra caurulītē.

Katli ar bitermisko siltummaini ir sarežģītāki ekspluatācijā, jo abi siltummaiņi ir izveidoti kā viens bloks, kas apgrūtina tā tīrīšanu no kaļķakmens. Bet šādas apkures ierīces ir pieprasītas, jo tās izceļas ar nelieliem izmēriem un augstu ūdens sildīšanas ātrumu.

Automātika vai katla vadības bloks

Katla automātika atbild par drošu un stabilu darbību. Tā nodrošina ūdens temperatūras kontroli KŪA komponentos, uztur siltumnesēja temperatūru siltumapgādes līnijās. Gāzes katla automātika nepieļauj apkures ierīces darbību bīstamās situācijās.

Ierīce pārtrauc darbu vai neieslēdzas šādos gadījumos:

• Pazemināts spiediens gāzes sistēmā;
• Vilces trūkums;
• Siltumnesēja trūkums vai kritiska pārkaršana.

Vadības bloks, kas kontrolē aizsardzības ierīču un procesa automatizācijas darbību, ir izveidots kā slēdžu, mikroshēmu vai to kombināciju kopums. Papildus drošības nodrošināšanai un temperatūras režīma kontrolei tas uzrauga cirkulācijas sūkņa un ventilatora darbību.

Mūsdienu gāzes katli izceļas ar intelektuālo vadību, kuru programmatūrā ir dažādi ekspluatācijas režīmi.

Darbības princips un specifika

Daudzi gāzes iekārtu īpašnieki pat neaizdomājas par to, kā patiesībā darbojas divkontūru tipa gāzes katls. Viņi kļūdaini uzskata, ka ūdens un apkures kontūra sildīšana notiek vienlaicīgi. Patiesībā viss izskatās ne tik rožaini.

Divkontūra gāzes katls nevar vienlaikus darboties divos režīmos, nodrošinot apkures un karstā ūdens sistēmu darbību. To apstiprina tā konstrukcijā esošais trīsceļu vārsts.

Normālā režīmā katls pastāvīgi darbojas tikai, lai sildītu sistēmā cirkulējošo siltumnesēju. Vienlaikus ieslēgšanas biežumu un liesmas degšanas intensitāti kontrolē temperatūras sensors. Vienlaikus ar degli tiek iedarbināts arī cirkulācijas sūknis, ja apkures sistēmas darbība nav balstīta uz dabīgu siltumnesēja cirkulāciju.

Telpa sienas katla apakšējā daļā ir paredzēta gāzes padevei, aukstā ūdens pieslēgšanai, kā arī karstā ūdens sistēmas un apkures kontūra atvadiem.

Būtībā, kad siltumnesēja temperatūra sasniedz noteikto līmeni, sensors nosūta signālu par degļa aktivitātes samazināšanu. Kamēr temperatūra nenokrītas līdz noteiktajai vērtībai, katls atradīsies pasīvā režīmā. Pēc tam no sensora atkal tiek nosūtīta komanda automātikai aktivizēt degvielas padeves vārstu.

Divkontūru katla darbības shēma

Karstā ūdens sistēmas klātbūtne nedaudz sarežģī divkontūra tipa gāzes katla darbības shēmu. Deglī uzsildītais siltumnesējs, pārvietojoties pa siltummaini, nodrošina plākšņu siltummaiņa sildīšanu, pa kuru pārvietojas ūdens no ūdensvada.

Divkontūra gāzes katla konstruktīvā shēma ar bitermisku un diviem parastiem siltummaiņiem. Pirmajā variantā nav nepieciešams izmantot divus siltummaiņus.

Vienlaicīga divkontūra modeļa izmantošana apkures un karstā ūdens apgādes režīmā nav iespējama. Aktivizējot karstā ūdens krānu, pateicoties trīsceļu termostatiskajam vārstam, tiek pārtraukta siltumnesēja cirkulācija pa apkures maģistrālēm. Katls pāriet uz ūdens pārvietošanas režīmu pa kontūru ar plākšņu siltummaini, kas silda ūdeni sadzīves vajadzībām.

Pie ievērojama karstā ūdens patēriņa ilgākā laika posmā var tikt paralizēta katla darbība ar orientāciju uz apkuri. Problēmu var atrisināt divos veidos – paredzēt jaudīgāka apkures aparāta uzstādīšanu vai iekļaut iekārtojuma shēmā netiešās sildīšanas boileri.

Aktīvi izmantojot karstā ūdens sistēmu, ir iespējama divkontūra katla uzstādīšana ar iebūvētu boileri. Šajā gadījumā nedaudz palielinās degvielas patēriņš, jo pārtraukumā starp apkures sistēmas darbības cikliem degļa enerģija tiek izmantota, lai uzturētu ūdens temperatūru papildu gāzes ūdens sildītājā.

Noteikts karstā ūdens krājums iebūvētajā boilerī ļauj izmantot karstā ūdens sistēmu bez apkures kontūra atslēgšanas. Rezultātā abas sistēmas darbojas pārmaiņus, tādējādi novēršot šķidruma pārkaršanu un pagarinot siltummaiņa kalpošanas laiku.

Katls ar iebūvētu standarta boileri ne tikai nodrošina pietiekamu karstā ūdens rezerves tilpumu, bet arī palīdz izvairīties no ilgstošas apkures kontūra atslēgšanas.

Iebūvētais standarta boileris ļauj jebkurā laikā iegūt vajadzīgās temperatūras karsto ūdeni, kura krājums tiek nodrošināts automātiskajā režīmā. Savukārt caurplūdes karstā ūdens sistēmai ir nepieciešamas vairākas minūtes, lai uzsildītu ūdeni līdz vajadzīgajai temperatūrai.

Divkontūru gāzes katlu izpildes veidi

Gāzes iekārtu darbības īpatnības lielā mērā nosaka apkures ierīces izpildes variants. Mūsdienu katli tiek ražoti divos formas faktoros – grīdas un pie sienas stiprināmi.

Izvēloties izpildes variantu, jāorientējas uz apsildāmās platības lielumu, karstā ūdens sistēmas izmantošanas aktivitāti. Jāsaprot, ka pie sienas stiprināmie katli ir kompaktāki, taču tiem ir ievērojami mazāka jauda.

Pie sienas stiprināmais divkontūru gāzes katls izceļas ar kompaktajiem izmēriem un moderno dizainu, taču ir efektīvs tikai nelielu telpu apkurei un mērenam karstā ūdens patēriņam.

Izvēle sienas divkontūru katla var būt attaisnojama, ja apsildāmā platība nepārsniedz 200 kv.m, bet karstā ūdens sistēmas kopējā jauda nepārsniedz 14 l/min.

Lai arī sienas katla mazie izmēri šķiet kā priekšrocība, patiesībā tie sevī slēpj daudz trūkumu. Kompaktums tiek panākts, izmantojot plānākas siltummaiņa caurules. Papildus tam, ka tām ir īsāks kalpošanas laiks, pastāv arī to aizsērēšanas iespēja.

Grīdas iekārtās tiek izmantoti masīvāki un uzticamāki čuguna siltummaiņi. Tas ne tikai palielina apkures ierīces darba uzticamības pakāpi, bet arī pagarina tās kalpošanas laiku.

Divkontūru ierīču priekšrocības un trūkumi

Divkontūru apkures agregāta priekšrocības ir šādas:

• Ekonomisks degvielas patēriņš. Salīdzināšanas virziens ir divkontūru katla vai vienkontūras katla ar netiešās sildīšanas boileri izmantošana.
• Kompakti izmēri. Lielākā daļa divkontūru katlu ir pie sienas stiprināmas apkures ierīces. Tās ir viegli izvietot gan palīgtelpās, gan maza izmēra virtuvē.
• Universālums. Nav nepieciešams iegādāties papildu aprīkojumu un risināt jautājumus par tā saderību ar katlu.

Vienā agregātā jau veiksmīgi apvienoti vienotā automatizētā sistēmā caurplūdes ūdens sildītājs, apkures ierīce un cirkulācijas sūknis.

Acīmredzami, ka līdzās priekšrocībām pastāv arī trūkumi:

• Apkures un karstā ūdens kontūra vienlaicīga darbība nav iespējama. Sakarā ar to liels karstā ūdens patēriņš var izraisīt temperatūras pazemināšanos mājā.
• Sienas modeļu jaudas ierobežojumi. Kompaktie sienas katli degļa minimālo izmēru dēļ nespēj nodrošināt nepieciešamo temperatūras režīmu pie maksimālā spiediena. Šāds trūkums novērojams, ja ūdens ņemšanas vietas atrodas tālu.
• Jutīgums pret ūdens kvalitāti. Sekundārais plākšņu siltummainis ir prasīgs pret patērētā ūdens kvalitāti. Piemaisījumu klātbūtne liek izmantot līdzekļus ūdens cietības samazināšanai un veikt siltumnesēja tīrīšanu.

Vēl viens divkontūru katla vērtēšanas kritērijs ir tā cena. Divkontūru sildītāja cena ir augstāka nekā vienkontūra analogam.

Tomēr, ja aplūko karstā ūdens sistēmas esamību un risinājuma ceļus vienkontūra katla uzstādīšanas gadījumā, tad, iekļaujot montāžas shēmā netiešās sildīšanas boileri, divkontūra katla cena būs zemāka.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Ar gāzes sildīšanas iekārtas konstrukcijas sastāvdaļām un darbības principu iepazīstinās nākamais videoklips:

Divkontūra gāzes katla cauruļvadu savienojumu parādīs video autors:

Detalizēta iepazīšanās ar divkontūru gāzes agregātu īpašībām un darbības principu ļauj noteikt to ekspluatācijas priekšrocības. Šādu sildītāju iegāde palīdzēs ietaupīt uz papildu aprīkojuma iegādi, kas nepieciešams karstā ūdens sistēmas organizēšanai.

Ja sabojājas viens no kontūriem, ir iespējams izmantot otru, un kontūra nomaiņa vienmēr izmaksās lētāk nekā atsevišķas sildīšanas iekārtas remonts. Divkontūru katlu var izmantot arī siltajā gadalaikā, ekspluatējot to tikai ūdens sildīšanas režīmā sadzīves vajadzībām, kas ir ērtība un ekonomiskums salīdzinājumā ar atsevišķu agregātu iegādi.

Pastāstiet, kā Jūs izvēlējāties divkontūru gāzes katlu sava māja/dzīvokļa/vasarnīcas iekārtošanai. Kas Jums kļuva par noteicošo kritēriju izvēlē? Dalieties, lūdzu, ar noderīgu informāciju par tēmu, fotogrāfijām zemāk esošajā blokā, uzdodiet jautājumus.