A kétkörös gázkazán működési elve és csatlakoztatásának jellemzői

Az autonóm hőellátás és a melegvíz-előállítás minden kérdése megoldható egy olyan kazán megvásárlásával, amely mindkét rendszert ki tudja szolgálni. A kétkörös gázkazán működési elvének ismerete nélkül nemcsak a vásárlás, hanem a berendezés üzemeltetése is logikátlan lenne. Egyetért?

Elmeséljük a fűtőberendezés működési sémáját, áttekintjük minden gyenge és erős oldalát. A berendezés működési alapjainak megértésével könnyedén kihasználhatja minden előnyét. Ráadásul szükség esetén időben felismerheti a működési zavarokat, megértheti és megszüntetheti azok okát.

A kazán felépítése két kör kiszolgálásához

A kétkörös gázhőgenerátor abban különbözik az egykörös megfelelőjétől, hogy egy hőcserélő helyett kettővel rendelkezik, amelyeket a műszaki terminológiában elsődlegesnek és másodlagosnak neveznek.

Az első, vagyis az elsődleges hőcserélő közvetlenül a láng égési zónájában található. Feladata a hőhordozó felmelegítése a fűtési hálózat működéséhez. A másodlagos hőcserélő a HMV működéséért felel.

A fűtőberendezés stabil működése az összes alkatrész összehangolt munkája esetén lehetséges. Az alapvető funkcionális egységekre vonatkozó információk segítenek megérteni a berendezés működési elvét.

Bármely kétkörös készülék szerkezete a következő szabványos elemeket tartalmazza:

• Égéstér égőblokkal;
• Hőcserélők;
• A berendezés vezérlő- és védelmi eszközei.

Ahhoz, hogy megértsük a kétkörös gázkazánok felépítésének sajátosságait, részletesen kitérünk az egyes szerkezeti elemekre.

A kétkörös kazánok gázégőinek típusai

A gázkazán égője felelős a fűtés és a melegvíz-ellátó kör működéséhez szükséges elegendő hőmennyiség előállításáért. A hőenergia az üzemanyag elégetéséből származik. Az égőt az égéstérbe helyezik, amelybe a gázon kívül levegőt is bevezetnek. Ez az égési folyamathoz szükséges.

Az égők működési módjától függően a következő típusokba sorolhatók:

• Egyszintű égő. Az ilyen égővel felszerelt berendezés csak két üzemmódban működhet: «Stop» és «Start». Az ilyen kazánok – az alacsony hatékonyság és csökkentett élettartam ellenére – népszerűek az egyszerű szerkezetük és alacsony áruk miatt.
• Kétszintű égő. Az ilyen égővel felszerelt fűtőberendezés teljes és fél teljesítményen működhet. Előnyei a melegebb évszakban érezhetők, amikor a nem túl hideg víz felmelegítéséhez nem szükséges teljes teljesítményen üzemeltetni a készüléket.
• Modulációs égő. Az ilyen égővel ellátott okos kazánrendszer lehetővé teszi a teljesítmény beállítását és szabályozását. Az ilyen kazánt hosszú élettartam és hatékonyság jellemzi, ugyanakkor ára lényegesen magasabb, mint az egyszintű és kétszintű égőkkel felszerelt egységeké.

Az égők nyitott és zárt típusú kivitelre oszlanak. Nyitott égő esetén az üzemanyag elégetéséhez szükséges levegő közvetlenül abból a helyiségből érkezik, ahol a kazán található. Az égéstermékek elvezetéséhez kéményre van szükség, amelynek elegendő természetes huzatot kell biztosítania.

A légköri fűtőegységeket általában hagyományos fémcsővel szerelik fel, a turbinásakat – koaxiális kéménnyel. A helyiség műszaki adottságaitól függően a füstcsövet függőlegesen vagy szögben helyezik el. A szögletes változatokat a falon keresztül a szabadba vezetik, vagy csatlakoztatják a közös füstelvezető aknához.

A gázégő a kétkörös gázkazán alapvető eleme, amely a tüzelőanyag elégetéséért és a szükséges mennyiségű hőenergia előállításáért felelős.

A turbinás kazánok zárt égéstérrel vannak felszerelve, amelybe a levegő nem juthat be spontán módon. Biztonságosabbak és megbízhatóbbak üzemeltetésükben, de drágábbak és összetettebb a működésük. A zárt égős kazánoknak a kéményelvezetésen kívül szükségük van egy csatornára, amelyen keresztül az égéshez szükséges oxigén jut az égéstérbe.

Ezért szerelik fel a turbinás kazánokat koaxiális csövekkel, hiszen a füst elvezetése mellett friss levegőt is szívnak be az utcáról. Előfordul, hogy a normál működés érdekében két koaxiális kéményt csatlakoztatnak a zárt égéstérhez. Ezenkívül az egész szerkezetet kiegészítik egy levegőellátó csővel.

Minden ilyen kazánmodell ventilátorokkal, a füst mozgását biztosító, többszintű védelmi rendszerekkel és automatikával van felszerelve. A felsorolt eszközök és rendszerek működéséhez elektromos áram szükséges. Hátrányuknak az energiafüggőség tekinthető, ami növeli az üzemeltetési költségeket.

A gázkészülékek hőcserélőinek változatai

Ha az égő segítségével történik a tüzelőanyag elégetése hőtermelés céljából, akkor a hőcserélő biztosítja a hő átadását a víznek. Mint már említettük, a kétkörös kazán szerkezetében elsődleges és másodlagos hőcserélő található.

Az elsődleges hőcserélő közvetlenül az égő felett helyezkedik el, és egy bordázott csőből áll, amely kígyó alakban van meghajlítva. A láng hatására a hőcserélőben lévő víz felmelegszik, és a háromjáratú szelepen keresztül továbbhalad a fűtési rendszer elosztójába.

A másodlagos hőcserélő hullámos lemezek rendszeréből áll, amelyek egyetlen egységbe vannak összefogva két pár nyílással. Minden nyíláspárnak saját funkciója van.

Az egyik pár átfolyik a vízvezetékből származó víz, a másikon pedig a hőhordozó halad át, amely a fűtési körbe jut. Az ilyen lemezes és csöves hőcserélőkből álló rendszert kettős hőcserélőnek nevezik.

Az elsődleges és másodlagos hőcserélő egy rendszerbe van egyesítve, amelyek helyes működését egy speciális háromjáratú szelep biztosítja.

Léteznek olyan fűtőberendezések, amelyekben a kettős rendszer helyett egy bonyolult konfigurációjú bitermikus hőcserélőt használnak. Az ilyen hőcserélő rézből készül, és egy pár egymásba helyezett csőből áll. A külső csőben a hőhordozó áramlik, a belsőben pedig a víz a melegvíz-ellátás (HMV) biztosításához.

A hőhordozó és víz melegítőjének bitermikus hőcserélője bonyolult konfigurációjú, amikor az egyik kör csövét a másik kör csövébe helyezik.

A bitermikus hőcserélővel ellátott kazánok üzemeltetése bonyolultabb, mivel mindkét hőcserélő egyetlen egységet alkot, ami megnehezíti a vízkőtől való tisztítást. Azonban ezek a fűtőberendezések keresettek, mivel kis méretűek és gyorsan melegítik a vizet.

A kazán automatizálása vagy vezérlőegysége

A kazán automatika felelős a biztonságos és stabil működésért. Ellenőrzi a víz hőmérsékletét a HMV komponensekben, fenntartja a hőhordozó hőmérsékletét a hőellátási vezetékekben. A gázkazán automatika nem engedi meg a fűtőberendezés működését veszélyes helyzetekben.

A készülék megszakítja a működést vagy nem indul el a következő esetekben:

• Csökkent gáznyomás a gázrendszerben;
• Hiányzó huzat;
• A hőhordozó hiánya vagy kritikus túlmelegedése.

A vezérlőegység, amely a védőberendezések és a folyamatautomatizálás működését felügyeli, kapcsolók, mikrochipek vagy ezek kombinációjának halmazából áll. A biztonság és a hőmérséklet-szabályozás biztosítása mellett figyeli a cirkulációs szivattyú és a ventilátor működését.

A modern gázkazánokat intelligens vezérlés jellemzi, amelyek szoftverében különböző üzemmódok találhatók.

Működési elv és specifikáció

Sok gázberendezés-tulajdonos nem is gondol arra, hogyan működik valójában a kétkörös gázkazán. Tévesen azt hiszik, hogy a víz és a fűtőkör melegítése egyszerre történik. Valójában a helyzet nem ilyen rózsás.

A kétkörös gázkazán nem működhet egyszerre két üzemmódban, biztosítva a fűtési rendszer és a használati melegvíz (HMV) működését. Ezt támasztja alá a háromjáratú szelep jelenléte a szerkezetében.

Normál üzemmódban a kazán folyamatosan csak a rendszerben keringő hőhordozó fűtésére működik. Ekkor a bekapcsolás gyakoriságát és a láng égésének intenzitását a hőmérséklet-érzékelő vezérli. Az égővel egy időben történik a keringető szivattyú indítása is, ha a fűtési rendszer működése nem a hőhordozó természetes áramlásán alapul.

A fali kazán alsó részében található hely a gáz bevezetésére, a hidegvíz csatlakoztatására, valamint a HMV rendszer és a fűtőkör kivezetéseire szolgál.

Lényegében amikor a hőhordozó hőmérséklete eléri a beállított értéket, az érzékelő jelzést küld az égőteljesítmény csökkentésére. Amíg a hőmérséklet le nem csökken az előírt értékre, a kazán passzív üzemmódban marad. Ezután az érzékelő ismét parancsot küld az automatikának az üzemanyag-ellátó szelep aktiválására.

A kétkörös kazán működési sémája

A HMV rendszer jelenléte némileg bonyolultabbá teszi a kétkörös gázkazán működési vázlatát. Az égő által felmelegített hőhordozó a hőcserélőn áthaladva biztosítja a lemezes hőcserélő fűtését, amelyen a vízvezetékből származó víz áramlik.

A kétkörös gázkazán szerkezeti vázlata bitermikus és két hagyományos hőcserélővel. Az első változatnál nincs szükség két hőcserélő használatára.

A kétkörös modell egyidejű használata fűtési és melegvíz-ellátási üzemmódban nem lehetséges. A melegvízcsap megnyitásakor a háromjáratú termosztatikus szelepnek köszönhetően megszűnik a hőhordozó keringése a fűtési vezetékekben. A kazán átkapcsol a lemezes hőcserélőt tartalmazó körben a víz áramoltatására, amely a háztartási víz melegítését végzi.

Jelentős mennyiségű melegvíz huzamosabb ideig tartó fogyasztása esetén a kazán fűtésre orientált működése megbénulhat. A probléma két módon oldható meg: erősebb fűtőkészülék telepítésével, vagy a rendszerbe egy közvetett fűtésű bojler beépítésével.

A HMV rendszer aktív használata esetén lehetséges beépített bojlerrel rendelkező kétkörös kazán telepítése. Ebben az esetben az üzemanyag-fogyasztás kissé megnő, mivel a fűtési rendszer ciklusai közötti szünetben az égő energiáját a kiegészítő gázbojler vízhőmérsékletének fenntartására használják.

A beépített bojlerben lévő bizonyos mennyiségű melegvíz lehetővé teszi a HMV-rendszer használatát a fűtési kör kikapcsolása nélkül. Ennek eredményeként a két rendszer felváltva működik, miközben nincs folyadék túlmelegedés, és meghosszabbodik a hőcserélő élettartama.

A beépített gyári bojlerrel rendelkező kazán nemcsak elegendő tartalék melegvíz-mennyiséget biztosít, hanem segít elkerülni a fűtési kör hosszú távú kikapcsolását is.

A beépített gyári bojler lehetővé teszi, hogy bármikor a kívánt hőmérsékletű melegvizet kapjunk, amelynek készlete automatikusan biztosított. Míg az átfolyós HMV-rendszernek több percre van szüksége a víz kívánt hőmérsékletre történő felmelegítéséhez.

A kétkörös gázkazánok kivitelezési típusai

A gázberendezések működési jellemzőit nagymértékben meghatározza a fűtőberendezés kivitelezése. A modern kazánok két formában készülnek – padlóálló és fali.

A kivitelezési változat kiválasztásakor figyelembe kell venni a fűtött terület méretét, valamint a HMV-rendszer használatának intenzitását. Tudni kell, hogy a fali kazánok kompaktabbak, de ugyanakkor sokkal kisebb a teljesítményük.

A kétkörös típusú fali gázkazán kompakt méreteivel és modern dizájnjával tűnik ki, de csak kis területű helyiségek fűtésekor hatékony, mérsékelt melegvíz-fogyasztás mellett.

A fali kétkörös kazán kiválasztása indokolt lehet, ha a fűtött terület nem haladja meg a 200 négyzetmétert, és a HMV-rendszer összteljesítménye legfeljebb 14 l/perc.

A fali kazán kis méretei bár előnynek tűnhetnek, valójában számos hátrányt rejtenek magukban. A kompaktságot a hőcserélő vékonyabb csöveinek használatával érik el. Amellett, hogy ezek élettartama rövidebb, fennáll az eltömődésük veszélye is.

A padlóálló berendezésekben masszívabb és megbízhatóbb öntöttvas hőcserélőket alkalmaznak. Ez nemcsak a fűtőberendezés működésének megbízhatóságát növeli, hanem meghosszabbítja az élettartamát is.

A kétkörös készülékek előnyei és hátrányai

A kétkörös fűtőberendezés előnyei a következők:

• Gazdaságos üzemanyag-fogyasztás. Az összehasonlítás alapja a kétkörös kazán vagy az egykörös kazán használata közvetett fűtésű bojlerrel.
• Kompakt méretek. A kétkörös kazánok túlnyomó részét fali fűtőberendezések teszik ki. Könnyen elhelyezhetők mind a mellékhelyiségekben, mind a kis méretű konyhában.
• Sokoldalúság. Nem szükséges további berendezéseket vásárolni és megoldani a kazánnal való kompatibilitás kérdéseit.

Egyetlen készülékben már sikeresen egyesítették egyetlen automatizált rendszerré az átfolyós vízmelegítőt, a fűtőberendezést és a keringető szivattyút.

Nyilvánvaló, hogy az előnyök mellett saját hátrányai is vannak:

• A fűtés és a HMV kör egyidejű működésének lehetetlensége. Emiatt a nagy mennyiségű melegvíz fogyasztása a ház hőmérsékletének csökkenését okozhatja.
• A falra szerelhető modellek teljesítménykorlátai. A kompakt fali kazánok az égő minimális mérete miatt nem képesek a kívánt hőmérsékleti üzemmódot biztosítani maximális nyomásnál. Hasonló hiányosság figyelhető meg a vízvételi pontok távoli elhelyezése esetén.
• Érzékenység a vízminőségre. A másodlagos lemezes hőcserélő igényes a felhasznált víz minőségére. A szennyeződések jelenléte a víz keménységének csökkentésére szolgáló eszközök használatát és a hőhordozó tisztítását teszi szükségessé.

A kétkörös kazán értékelésének másik kritériuma az ára. A kétkörös fűtőberendezés ára magasabb, mint az egykörös megfelelőjéé.

Ha azonban figyelembe vesszük a HMV rendszer meglétét és a kérdés megoldásának módjait egykörös kazán beépítése esetén, akkor az indirekt fűtésű bojler beépítésekor a kétkörös kazán ára alacsonyabb lesz.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

A gázfűtő berendezések szerkezeti elemeivel és működési elvével a következő videó ismertet meg:

A kétkörös gázkazán csőkötéseit a videó szerzője mutatja be:

A kétkörös gázkészülékek jellemzőinek és működési elvének részletes megismerése lehetővé teszi az üzemeltetésük előnyeinek meghatározását. Az ilyen fűtőberendezések beszerzése segít megtakarítani a HMV rendszer kialakításához szükséges kiegészítő berendezések vásárlásán.

Az egyik kör meghibásodása esetén a másik használható, és egy kör cseréje mindig olcsóbb, mint egy különálló fűtőberendezés javítása. A kétkörös kazán a melegebb évszakban is használható, kizárólag használati melegvíz üzemmódban, ami kényelmes és gazdaságos a különálló készülékek vásárlásához képest.

Mesélje el, hogyan választotta ki a gázzal működő kétkörös kazánt saját házához/lakásához/nyaralójához. Mi volt az Ön számára a döntő szempont a választásban? Kérem, ossza meg a témával kapcsolatos hasznos információkat, fényképeket az alábbi blokkban, és tegye fel kérdéseit.