Kahekontuurilise gaasiküttekatla tööpõhimõte ja selle ühendamise iseärasused

Kõik autonoomse soojusvarustuse ja sooja vee ettevalmistuse korralduse küsimused lahendatakse ühe katla ostmisega, mis suudab teenindada mõlemat süsteemi. Ilma kaheahelalise gaasküttekatla tööpõhimõtet teadmata oleks ebaloogiline mitte ainult osta, vaid ka seadet kasutada. Kas olete nõus?

Räägime kütteseadme tööskeemist, vaatame läbi kõik selle nõrgad ja tugevad küljed. Mõistes seadme töö aluseid, saate hõlpsasti kasutada kõiki selle eeliseid. Vajaduse korral on võimalik õigeaegselt tuvastada töö tõrkeid, mõista ja kõrvaldada nende tekkepõhjused.

Kahe ahela teenindamiseks mõeldud katla ehitus

Kaheahelaline gaasisoojusgeneraator erineb üheahelalisest analoogist selle poolest, et ühe soojusvaheti asemel on sellel kaks, mida tehnilises terminoloogias nimetatakse primaarseks ja sekundaarseks.

Esimene, s.t. primaarne soojusvaheti, asub vahetult leegi põlemistsoonis. Tema ülesanne on soojuskandja soojendamine küttevõrgu toimimiseks. Sekundaarne soojusvaheti vastutab sooja veevarustuse töö eest.

Kütteseadme stabiilne töö on võimalik kõigi selle komponentide koordineeritud töö korral. Teave peamiste funktsionaalsete sõlmede kohta aitab mõista seadme tööpõhimõtet.

Iga kaheahelalise agregaadi konstruktsioon sisaldab järgmisi standardseid elemente:

• Põlemiskamber põletiplokiga;
• Soojusvahetid;
• Seadme juhtimis- ja kaitseseadmed.

Et mõista kaheahelaliste gaasikatelde ehituslikke iseärasusi, peatume üksikasjalikult igal selle konstruktsioonielemendil.

Kaheahelaliste katelde gaasipõletite tüübid

Gaasikatla põleti vastutab piisava soojushulga saamise eest, mis on vajalik kütte ja sooja vee varustusahela toimimiseks. Soojusenergia saadakse kütuse põletamisel. Põleti paigutatakse põlemiskambrisse, millesse lisaks gaasile surutakse õhku. See on vajalik põlemisprotsessiks.

Sõltuvalt põleti töörežiimidest saab neid klassifitseerida järgmisteks liikideks:

• Ühetasandiline põleti. Seade sellise põletiga saab töötada ainult kahes režiimis – „Stopp“ ja „Käivitus“. Sellised katlad, hoolimata madalast efektiivsusest ja vähendatud kasutusressursist, on populaarsed tänu konstruktsiooni lihtsusele ja madalale hinnale.
• Kahetasandiline põleti. Küttekeha sellise põletiga võib töötada täis- ja poole võimsusega. Selle eelised on tuntavad soojal aastaajal, kui mitte liiga külma vee soojendamiseks pole vaja seadet täisvõimsusel kasutada.
• Moduleeritav põleti. Katla tark süsteem koos sellise põletiga võimaldab võimsust seadistada ja reguleerida. Sellist katelt iseloomustab pikk eluiga ja efektiivsus, kuid see on ka oluliselt kallim kui ühe- ja kahetasandilise põletiga seadmed.

Põletid jagunevad avatud ja suletud tüüpi konstruktsioonideks. Avatud tüüpi põleti korral tuleb kütuse põletamiseks vajalik õhk vahetult ruumist, kus katel asub. Põlemisproduktide eemaldamiseks on vaja korstnat, mis peab tagama piisava loomuliku tõmbe.

Atmosfäärseid kütteseadmeid varustatakse reeglina tavalise metalltoruga, turbiiniga varustatud seadmeid – koaksiaalkorstnaga. Sõltuvalt ruumi tehnilistest tingimustest paigaldatakse suitsukanal vertikaalselt või nurga all. Nurga variandid juhitakse läbi seina välja või ühendatakse ühise suitsuärastusšahtiga.

Gaasipõleti on kaheahelalise gaasikatla põhielement; see vastutab kütuse põletamise ja vajalikus koguses soojusenergia tootmise eest.

Turbiiniga varustatud katlad on varustatud suletud põlemiskambritega, kuhu õhk ei pääse spontaanselt. Need on töös ohutumad ja usaldusväärsemad, kuid kallimad ja keerulisemad. Suletud põletitega kateldel on lisaks suitsuärastusele vaja kanalit, mille kaudu juhitakse kambrisse põlemiseks vajalik hapnik.

Seetõttu varustatakse turbiiniga katlad koaksiaaltorudega, sest lisaks suitsu väljajuhtimisele tõmbavad need sisse ka värske õhuvoolu tänavalt. Mõnikord ühendatakse normaalseks tööks suletud põlemiskambriga kaks koaksiaalkorstnat. Lisaks täiendatakse kogu konstruktsiooni õhu etteandetoruga.

Kõik sellised katlamudelid on varustatud ventilaatoritega, mis tagavad suitsu liikumise, mitmetasandiliste kaitsesüsteemidega, automaatikaga. Loetletud seadmete ja süsteemide tööks on vaja elektrienergiat. Nende miinuseks peetakse energiasõltuvust, mis suurendab kasutuskulusid.

Gaasiseadmete soojusvahetite sordid

Kui põleti abil toimub kütuse põletamine soojuse saamise eesmärgil, siis soojusvaheti tagab selle soojuse saamise edasiseks ülekandmiseks veele. Nagu juba mainitud, on kaheahelalise katla konstruktsioonis primaarne ja sekundaarne soojusvaheti.

Esimene soojusvaheti asub otse põleti kohal ja on ribitoru, mis on painutatud madu kujul. Leegi toimel soojeneb vesi soojusvahetis ja liigub läbi kolmekäigulise klapi edasi küttesüsteemi jaotusse.

Teisene soojusvaheti on laineliste plaatide süsteem, mis on kokku pandud ühtseks plokkiks kahe augupaariga. Igal augupaaril on oma funktsioonid.

Ühest paarist voolab läbi veevärgi vesi, teisest aga kütteringi sisenev soojuskandja. Sellist plaat- ja torusoojusvahetite süsteemi nimetatakse kahekordseks.

Esimene ja teisene soojusvaheti on ühendatud üheks süsteemiks, mille õige töö tagab spetsiaalne kolmekäiguline klapp.

On olemas küttesüsteemid, milles kasutatakse topeltsüsteemi asemel keeruka konfiguratsiooniga bithermalist soojusvahetit. Selline soojusvaheti valmistatakse vasest, see koosneb paarist torust, mis paiknevad üksteise sees. Välises torus liigub soojuskandja, sisemises aga vesi sooja tarbevee (STV) tagamiseks.

Soojuskandja ja vee soojendaja bithermaline soojusvaheti eristub keeruka konfiguratsiooniga, kui ühe kontuuri toru asetatakse teise kontuuri toru sisse.

Bithermalise soojusvahetiga katlad on kasutamisel keerulisemad, kuna mõlemad soojusvahetid on esitatud ühe plokina, mis raskendab selle puhastamist katlakivist. Kuid sellised küttesüsteemid on nõutud, kuna neid iseloomustavad väikesed mõõtmed ja kiire vee soojenemine.

Katla automaatika või juhtplokk

Katla automaatika vastutab ohutu ja stabiilse töö eest. See jälgib vee temperatuuri STV komponentides, hoiab soojuskandja temperatuuri soojusvarustuse liinides. Gaasikatla automaatika ei luba küttesüsteemi tööd ohtlike olukordade korral.

Seade katkestab töö või ei lülitu sisse järgmistel juhtudel:

• Madal rõhk gaasisüsteemis;
• Tõmbe puudumine;
• Soojuskandja puudumine või kriitiline ülekuumenemine.

Juhtplokk, mis kontrollib kaitse- ja protsessiautomaatika seadmete tööd, koosneb lülitite, mikroskeemide või nende kombinatsiooni komplektist. Lisaks ohutuse tagamisele ja temperatuurirežiimi kontrollile jälgib see tsirkulatsioonipumba ja ventilaatori tööd.

Kaasaegsed gaasikatlad eristuvad intelligentse juhtimise olemasoluga, mille tarkvaras on erinevad töörežiimid.

Tööpõhimõte ja eripära

Paljud gaasiseadmete omanikud isegi ei mõtle sellele, kuidas kaheahelaline gaasikatel tegelikult töötab. Nad ekslikult arvavad, et vee ja kütteringi soojendamine toimub samaaegselt. Tegelikkuses pole see nii roosiline.

Kahekontuuriline gaasikatel ei saa korraga töötada kahes režiimis, tagades küttesüsteemi ja sooja vee süsteemi tööd. Seda kinnitab ka kolmesuunalise klapi olemasolu selle seadmes.

Tavalises režiimis töötab katel pidevalt ainult süsteemis ringleva soojuskandja soojendamiseks. Sisselülitamise sagedust ja leegi põlemise intensiivsust kontrollib temperatuuriandur. Samaaegselt põletiga käivitatakse ka tsirkulatsioonipump, kui küttesüsteemi tegevus ei põhine soojuskandja loomulikul tsirkulatsioonil.

Seinale paigaldatud katla alumises osas olev ruum on ette nähtud gaasi etteandmiseks, külma vee ühendamiseks, samuti sooja vee süsteemi ja kütteringi väljavoolude jaoks.

Põhimõtteliselt, kui soojuskandja temperatuur jõuab etteantud väärtuseni, saadab andur signaali põleti aktiivsuse vähendamiseks. Kuni temperatuur ei lange etteantud väärtuseni, on katel passiivrežiimis. Seejärel tuleb andurilt uuesti käsk automaatikale kütuse etteandeklapi aktiveerimiseks.

Kaheahelalise katla toimimisskeem

Sooja vee süsteemi olemasolu muudab kahekontuurilist tüüpi gaasikatla tööskeemi veidi keerulisemaks. Põleti poolt kuumutatud soojuskandja, liikudes mööda soojusvahetit, tagab plaatsoojusvaheti soojendamise, mille kaudu liigub vesi veevärgist.

Kahekontuurilise gaasikatla konstruktsiooniskeem biterimilise ja kahe tavalise soojusvahetiga. Esimeses variandis pole vaja kasutada kahte soojusvahetit.

Kahekontuurilise mudeli samaaegne kasutamine kütte- ja sooja vee režiimis on võimatu. Sooja vee kraani aktiveerimisel peatub kolmesuunalise termostaatklapi abil soojuskandja tsirkulatsioon küttesüsteemi magistraalides. Katel läheb üle vee liikumise režiimile plaadilise soojusvahetiga kontuuris, millega toodetakse vee soojendamist olmevajadusteks.

Pikaajalisel ja suurel sooja vee tarbimisel võib küttel orienteeritud katla töö halvatud olla. Probleemi saab lahendada kahel viisil: näha ette võimsama kütteseadme paigaldamine või lisada korraldusskeemi kaudkütteboiler.

Sooja vee süsteemi aktiivsel kasutamisel on võimalik paigaldada kahekontuuriline katel sisseehitatud boileriga. Sel juhul suureneb kütusekulu veidi, kuna küttesüsteemi töötsüklite vahelises pausis kasutatakse põleti energiat vee temperatuuri hoidmiseks täiendavas gaasiboileris.

Teatud kogus kuuma vett sisseehitatud boileris võimaldab kasutada sooja vee süsteemi ilma küttekontuuri väljalülitamata. Selle tulemusena töötavad mõlemad süsteemid vaheldumisi, kusjuures vedeliku ülekuumenemise tegur puudub ja soojusvaheti eluiga pikeneb.

Katel standardse sisseehitatud boileriga ei taga mitte ainult piisavat varumahtu kuuma vee jaoks, vaid aitab vältida ka küttekontuuri pikaajalist väljalülitamist.

Sisseehitatud standardboiler võimaldab igal ajal saada vajaliku temperatuuriga kuuma vett, mille varu tagatakse automaatrežiimis. Samas vajab läbivoolu sooja vee süsteem vee soovitud temperatuurini soojendamiseks mitu minutit.

Kahe ahelaga gaasikatelde teostustüübid

Gaasiseadmete töö eripärad sõltuvad suuresti kütteseadme konstruktsioonivariandist. Kaasaegseid katlaid toodetakse kahes vormiteguris – põranda- ja seinakatlad.

Konstruktsioonivariandi valimisel tuleb lähtuda köetava pinna suurusest ja sooja vee süsteemi kasutamise aktiivsusest. Tuleb mõista, et seinakatlad on kompaktsemad, kuid neil on palju väiksem võimsus.

Kaheahelaline seinagaasikatel paistab silma kompaktsete mõõtmete ja moodsa disainiga, kuid on tõhus ainult väikese pindalaga ruumide kütmisel mõõduka kuuma vee tarbimise korral.

Kaheahelalise seinakatla valimine võib olla õigustatud, kui köetav pind ei ületa 200 m² ja sooja vee süsteemi kogutootlikkus ei ole suurem kui 14 l/min.

Seinakatla väikesed mõõtmed, ehkki tunduvad eelisena, peidavad tegelikult palju puudusi. Kompaktsus saavutatakse soojusvaheti õhemate torude kasutamisega. Lisaks sellele, et need on lühema kasutuseaga, on olemas ka nende ummistumise oht.

Põrandaseadmetes kasutatakse massiivsemaid ja usaldusväärsemaid malmist soojusvahetid. See mitte ainult ei suurenda kütteseadme töökindlust, vaid pikendab ka selle kasutusiga.

Kaheahelaliste seadmete eelised ja puudused

Kaheahelalise kütteseadme eelised on järgmised:

• Ökonoomne kütusekulu. Võrdlussuunaks on kaheahelalise katla või üheahelalise katla kasutamine kaudkütte boileriga.
• Kompaktsed mõõtmed. Valdav osa kaheahelalistest kateldest on seinakütteseadmed. Neid on lihtne paigutada nii abiruumidesse kui ka väikeseköögilisse kööki.
• Mitmekülgsus. Puudub vajadus osta lisavarustust ja lahendada selle ühilduvuse küsimusi katlaga.

Ühes seadmes on juba edukalt ühendatud ühtseks automatiseeritud süsteemiks läbivoolu veesoojendi, kütteseade ja tsirkulatsioonipump.

Ilmselgelt on kõrval eelistega ka omad puudused:

• Kütte- ja sooja veevarustuskontuuri samaaegse töö võimatus. Seetõttu võib suur kuumavee tarbimine põhjustada temperatuuri langust majas.
• Seinale paigaldatavate mudelite võimsuse piirangud. Kompaktsed seinale paigaldatavad katlad ei suure põleti minimaalsete mõõtmete tõttu suuda tagada vajalikku temperatuurirežiimi maksimaalse rõhu juures. Sarnast puudust täheldatakse veevõtukohtade kaugemal paiknemisel.
• Tundlikkus vee kvaliteedi suhtes. Sekundaarne plaatsoojusvaheti on nõudlik tarbitava vee kvaliteedi suhtes. Lisandite olemasolu on põhjuseks veepehmendusvahendite kasutamisele ja soojuskandja puhastamisele.

Veel üks kahekontuurilise katla hindamiskriteerium on selle maksumus. Kahekontuurilise kütteseadme hind on kõrgem kui ühekontuurilise analoogi hind.

Kui aga võtta arvesse sooja veevarustussüsteemi olemasolu ja lahendusteid ühekontuurilise katla paigaldamise korral, siis kaudkütteboileri kokkupaneku skeemi lisamisel on kahekontuurilise katla hind madalam.

Järeldused ja kasulik video teemal

Järgmine video tutvustab gaaskütteseadmete konstruktsioonikomponente ja tööpõhimõtet:

Video autor tutvustab kahekontuurilise gaasikatla torustikku:

Kahekontuuriliste gaasiseadmete omaduste ja tööpõhimõtte üksikasjalik tundmaõppimine võimaldab määrata nende kasutuseeliseid. Selliste kütteseadmete ostmine aitab säästa täiendava sooja veevarustussüsteemi korraldamiseks vajaliku seadme ostmisel.

Ühe kontuuri rikke korral on võimalik teise kontuuri kasutamine ning kontuuri vahetamine on alati odavam kui eraldi kütteseadme remont. Kahekontuurilist katelt saab kasutada ka soojal aastaajal, ekspluateerides seda ainult olmevee soojendamise režiimis, mis ongi mugavus ja ökonoomsus võrreldes eraldi seadmete ostmisega.

Rääkige, kuidas valisite oma maja/korteri/suvila jaoks kahekontuurilise gaasikatla. Mis sai teie jaoks valikul määravaks kriteeriumiks? Palun jagage teemaga seotud kasulikku teavet, fotosid allpool asuvas plokis ning esitage küsimusi.