Схема двухконтурного отопления: Двухконтурная система отопления частного дома. Все, что нужно знать

Двухконтурная система отопления частного дома и ее схема

Двухконтурная система отопления для частного дома имеет более сложное строение, чем классическая одноконтурная. При этом преимущества таких систем неоспоримы. Представляет собой два замкнутых контура, одним из которых осуществляется подача теплоносителя к радиаторам, а другим – возвращение его в котел.

Применяется двухконтурное отопление для всех типов зданий.

Преимущества:

• Практически полностью отсутствуют потери теплоносителя при подаче к радиаторам.
• Обеспечивается подача теплоносителя с одинаковой температурой ко всем радиаторам системы.
• Использование труб малого диаметра сокращает материальные затраты.
• Высокая надежность.
• Большой КПД установки.
• Возможность установки регулирующей арматуры на каждый радиатор, т.е. температуру каждого нагревательного элемента можно регулировать отдельно от других.
• Низкий расход воды и электроэнергии.
• Отсутствие громоздких конструкций – лучшее решение для современных интерьеров.
• Простота внедрения в существующий дом.

Типы системы относительно оси расположения трубопровода:

• Горизонтальные. Устанавливается в одноэтажных домах большой площади.
• Вертикальные. Возможно применение в многоэтажных домах. Контур каждого этажа врезается в общий стояк системы. Преимуществом является отсутствие завоздушивания системы – воздух выходит из системы через расширительный бак.

В обоих случаях необходима балансировка. Для вертикального типа балансировка производится по стояку.

Преимуществом обоих систем является большая теплоотдача и высокая гидравлическая устойчивость.

Типы разводки:

1. Верхняя. Разводка труб осуществляется в верхней точке трубопровода. Расширительный бак располагается там же.
   Данный тип не может быть установлен в домах без чердака.
2. Нижняя. Разводка труб осуществляется в подвале или цокольном этаже. При этом следует учитывать, что трубы обратного контура должны быть заложены еще ниже подающий. Поэтому допускается укладка труб в подполе.

Схема с принудительной циркуляцией

Является наиболее простой системой, т.к. схема содержит минимальное количество элементов.

Состав оборудования при принудительной схеме:

• Котел.
• Измерительные приборы.
• Радиаторы.
• Трубопровод.
• Предохранительный клапан.
• Циркуляционный насос.
• Расширительный бак.

Схема с принудительной циркуляцией

Принцип работы системы:

• Подготовленный теплоноситель с рабочими параметрами насосом подается в верхнюю точку системы.
• За счет гравитации жидкость двигается по трубопроводам и наполняет радиаторы последовательно (так как на разработанной схеме).
• По обратному контуру вода циркуляционным насосом поступает обратно в котел для дальнейших циклов.

Преимущества:

• Минимальное количество узлов в схеме.
• Относительно высокий КДП.
• Равномерный нагрев радиаторов.
• Низкая стоимость строительно-монтажных работ и оборудования.
• Возможность работы в режиме естественной циркуляции – при отключении от электросети насоса вода в системе циркулирует самотеком.

Недостатки:

• Малая эффективность системы в домах с большой площадью.

Схема с естественной циркуляцией

Данный вид отопления аналогичен системе с принудительной циркуляцией.
Отличием в работе является отсутствие циркуляционного насоса. Для повышения эффективности схемы используют гладкие трубы большого диаметра.

Преимущества:

• Низкая стоимость монтажных работ и оборудования.
• Отсутствие затрат на электроэнергию (в том случае, если котел газовый).
• Лучший вариант для домов, удаленных от городской черты. Система не использует электроэнергию для циркуляции теплоносителя по контурам.
• Возможность работы на любом виде топлива.
• Длительный срок эксплуатации. Возможна работа до 40 лет без проведения капительных ремонтов.

Недостатки:

• Небольшой радиус действия (не более 30м).
• Медленный прогрев комнат.
• Большие затраты топлива на запуск системы.
• Невозможность регулировки температуры теплоносителя.
• Частые завоздушивания радиаторов.
• При установке расширительного бака в неотапливаемом помещении существует вероятность его промерзания.

Состав оборудования при естественной схеме:

• Котел.
• Радиаторы.
• Предохранительный клапан.
• Система труб (прямая и обратная).
• Расширительный бак. Обеспечивает постоянное давление в системе.

Схема с естественной циркуляцией

Принцип работы системы:

• При повышении температуры давление теплоносителя изменяется.
• Холодные слои выталкивают горючую жидкость в систему.
• По достижении самой высокой точки системы вода самотеком пускается по трубопроводам.
• Охлажденный теплоноситель также самотеком поступает в котел по обратному контуру.
• Благодаря трубам, расположенным с уклоном обеспечивается естественная циркуляция теплоносителя.

Обратите внимание! Уклон прямого контура идет по направлению к радиатору, для обратки уклон устанавливается в сторону котла. Правильно выполненные уклоны обеспечиваю отвод пузырьков воздуха в расширительном бачке.

Меры для обеспечения стабильной работы системы

• Уклон горизонтальных участков должны быть большими из-за малой разности плотностей горячей и остывшей воды.
• Котел должен быть заглублен для того, чтобы выдержать оптимальный уклон обратного контура.
• Расширительный бак должен быть только открытого типа, т.к. для работы в системе не должно создаваться избыточное давление.

Различают два типа схем с естественной циркуляцией

• С верхней разводкой. Котел должен быть установлен в центре, разводка выполняется в обе стороны.
  Следует сооружать контуры длинно не более 20м для обеспечения высокой теплоотдачи.
• С нижней разводкой. В этом случае трубы подачи должны быть заложены рядом с обраткой, обеспечивая движение теплоносителя снизу вверх к радиаторам.

Для повышения КПД в схему включают воздушные трубопроводы для отведения воздуха из системы.

Для двухэтажного дома

Для двухэтажной застройки необходимо применение более сложных отопительных схем. Эффективно построенная система позволяет поддерживать уютную и комфортную атмосферу в доме.

При минимальных теоретических знаниях и практических навыках ремонтных работ возможно самостоятельно соорудить двухконтурную систему отопления в двухэтажном доме.

Схема с естественной циркуляцией для двухэтажного дома

Коллекторная

Преимущества двухконтурных коллекторных систем для коттеджей

• Равномерное распределение теплоносителя в радиаторы непосредственно из котла.
• Минимальные потери давления и температуры.
• Возможность использовать мощные циркуляционные насосы.
• Осуществление настройки и ремонта отдельных элементов без отрицательного влияния на всю систему.

Недостатки

• Большой расход материалов.

Важно знать! Подключение дополнительных элементов («теплый пол», полотенцесушители, массажные ванны) возможно, как во время монтажа основной части, так и при очередном ремонте. Наиболее целесообразным является проектирование системы отопления при возведении дома, т.к. в этом случае сеть отопления имеет самый высокий КПД (выбирается наиболее удачное место расположения котла, радиаторов и трубопровода).

Составные части коллекторной системы:

• Котел.
• Радиаторы.
• Автовоздушник
• Балансировочный, предохраниельный и термостатический клапан.
• Мембранный расширительный бачок.
• Запорная арматура.
• Механический фильтр.
• Манометр
• Циркуляционный насос.

Особенностью отопления, как и в одноэтажных постройках, является наличие двух контуров – подающего и обратного трубопроводов. Подключение радиаторов происходит параллельно. Наиболее целесообразно подвод осуществлять в верхней части, а отвод – в нижней. Направление жидкости по диагонали создает равномерный прогрев и большую теплоотдачу теплоносителя.

Пример собранного коллектора

Для регулировки температуры используют также термостатические клапаны, расположенные на радиаторах. С их помощью легко ограничить температуру в отдельной комнате или перекрыть подачу тепла вовсе. Исключение таким образом радиатора не влияет на эффективность работы системы в общем.

Для равномерности потока теплоносителя на радиаторах устанавливают балансировочные клапаны.

Предохранительный клапан, при возникновении избыточного давления, сбрасывает жидкость в расширительный бак. При значительном снижении напора в системе происходит забор рабочей жидкости из мембранного бачка.

Циркуляционный насос включен в схему для поддержания необходимой скорости потока теплоносителя.

Принцип работы системы

• Рабочая жидкость поступает в подающий трубопровод.
• После удаления избытка воздуха (посредством автоматического клапана) подогревается и подается в вертикальные стояки. Где происходит разделение подачи для первого и второго этажей.
• После прохождения через радиаторы возвращается по обратному контуру к котлу.

Важно знать! Обратка (обратный трубопровод) подключается к другому входу котла. Разделяется аналогично подающему контуру.

Данная схема может применяться в системе с искусственной и естественной циркуляцией при использовании дополнительного оборудования: насосов, теплообменников, расширительных бачков.

Двухтрубная система при внедрении коллекторной схемы является лучшим решением для отопления двухэтажных домов. Несмотря на трудоемкость и высокие финансовые затраты такое отопление окупается за несколько сезонов.

схема подключения двухконтурного котла в частном доме, фото и видео примеры

Содержание:

1. Установка двухконтурных котлов
2. Расчет мощности котла и объема бойлера
3. Подключение газового оборудования в двухконтурной системе отопления
4. Монтаж газового оборудования
5. Установка радиаторов
6. Выбор труб

Далеко не все дома подключены к централизованному отоплению, поэтому часто хозяевам приходится задумываться о создании автономной системы. Чтобы в домовладении в холодное время года было комфортно, необходимо тщательно продумать организацию тепло- и водоснабжения. Двухконтурная система отопления является наиболее распространенной, поскольку она служит не только для обогрева дома, но и для подогрева воды для бытовых нужд. Как выглядит оборудование, используемое для таких систем, можно увидеть на фото.

Установка двухконтурных котлов

Современные приборы имеют автоматику, которая контролирует степень нагрева и поддерживает температуру теплоносителя. Двухконтурные котлы можно назвать настоящей домашней котельной, так как они способны не только поддерживать комфортную температуру воздуха в доме, но и обеспечить жильцов горячей водой. Тем не менее, такие устройства сложны, поэтому не застрахованы от поломок.

Природный газ – один из лучших видов топлива, но при его использовании необходимо следовать некоторым правилам, чтобы он не стал источником опасности.

При установке важно придерживаться следующих рекомендаций:

1. Котел нужно устанавливать в отдельном помещении (его обычно называют котельной или топочной). Его площадь должна быть не менее 4-х «квадратов». В этом помещении должен быть достаточно широкий дверной проем. Также обязательным является наличие хотя бы одного окна (прочитайте: «Правила установки газового котла отопления — инструкция по установке и подключению»).
2. При внутренней отделке котельной нельзя использовать горючие и пожароопасные материалы.
3. В помещение должно поступать достаточное количество свежего воздуха, поэтому обязательно создается незакрываемая сквозная отдушина.
4. Отдельный газоход нужен для выхлопа котла. Для этой цели нельзя использовать систему вентиляции, так как продукты сгорания проникнут в жилые помещения, что может привести к нежелательным проблемам со здоровьем.
5. Выход газохода должен выступать над коньком крыши минимум на метр.
6. На пол под котел укладывают прочный лист металла или другого негорючего материала, его площадь должна превышать габариты оборудования, но быть не менее 1 «квадрата».
7. Двухконтурная система отопления частного дома должна выдерживать опрессовку под давлением минимум 1,8 бар.

Все эти требования нужно соблюдать, поскольку газ – топливо опасное. Недопустимо устанавливать котел в жилых помещениях. Обычно для него строят отдельную пристройку, чтобы он не занимал одну из комнат дома. Если котельная будет хорошо проветриваться, а при ее отделке не использовались горючие материалы, то система отопления окажется полностью безопасной. 

Расчет мощности котла и объема бойлера

Мощность двухконтурного и одноконтурного оборудования при одинаковой отапливаемой площади отличается. Кроме того, на расчет мощности котла отопления влияет и то, что двухконтурные котлы используются еще и для подогрева воды для бытовых целей. Но стоит учитывать, что слишком большой мощность тоже не должна быть.

Если мощность котла рассчитана правильно, то температура в камере сгорания не будет превышать 90 градусов, при этом долговечность оборудования увеличится. Например, для дома площадью 100 «квадратов» мощность котла не должна быть выше 38 кВт.

Мощность бойлера для отопления зависит от условий его эксплуатации. Чаще всего на нем имеется две цифры, первая указывает на то, сколько энергии он потребляет в режиме отоплении, а вторая – при быстром нагреве воды.

Емкость бойлера также рассчитывают исходя от условий его использования. Так, 10 литров хватит для мытья посуды, 30 — достаточно для быстрого принятия душа, а 100 литров для стирки и купания в горячей ванне.

Если используется газовое двухконтурное отопление — схема предполагает подключение счетчиков газа. Это устройство нужно учитывать при планировании работ.

Подключение газового оборудования в двухконтурной системе отопления

Устанавливать систему отопления можно и самостоятельно, но подключение газа должен выполнять специалист. Даже если есть необходимые знания, все равно работать с газовым оборудованием без специального разрешения нельзя, так как при неправильно выполненной работе возникнет опасность для жизни жильцов дома. Если же сделать подключение самостоятельно и правильно, придется при вводе оборудования в эксплуатацию заплатить крупный штраф (прочитайте: «Правильная схема подключения двухконтурного газового котла»).

Для оформления разрешения нужно:

1. Обратиться в БТИ для того, чтобы в техпаспорт дома были внесены изменения. На плане необходимо указать помещение, отведенное под котельную, и проставить соответствующие пометки.
2. Подать заявление в газовую службу и приложить к нему техпаспорт купленного оборудования. К этому моменту уже нужно приобрести все, что потребуется для монтажа системы отопления.
3. Установить оборудование, не выполняя подключение двухконтурного котла — схема указана в инструкции (прочитайте также: «Какая схема подключения радиаторов отопления оптимальна»).
4. Пригласить специалиста из газовой службы для подключения устройства. Вместе с этим подается заявка на ввод оборудования в эксплуатацию.
5. Получить разрешение от инспектора газовой службы. Перед этим он проверит правильность подключения, и затем выдаст требуемые документы. Только после этого в оборудование будет подаваться газ. Читайте также: «Как подключить газовый котел к системе отопления».

Счетчики устанавливают и пломбируют сразу, чтобы они начали работать сразу после ввода оборудования в эксплуатацию.

Монтаж газового оборудования

Когда устанавливается двухконтурная система отопления — схема должна соблюдаться в точности – только в этом случае оборудование будет работать правильно и эффективно.

Корпус теплоагрегата не должен примыкать к стене, также его нельзя устанавливать в ниши.

При обвязке подключают сразу три системы:

• электрическую;
• гидравлическую;
• газовую.

Электрическую и гидравлическую обвязку можно выполнить самостоятельно, а газовой занимается специалист (подробнее: «Обвязка настенного двухконтурного газового котла»). Многие газовые котлы имеют схожую систему подключения. Для этого используется средний патрубок, по бокам которого размещены трубки для холодного и горячего водоснабжения (прочитайте также: «Как сделать расчет мощности газового котла»).

Крайние патрубки необходимы для подключения оборудования к отопительной системе. По левому в батареи поступает горячая вода, а по правому возвращается остывшая вода для нагрева. Таким образом, подключение двухконтурного котла отопления производится достаточно просто, нужно только следовать рекомендациям специалистов.

На патрубок обратного трубопровода обязательно устанавливается фильтр грубой очистки – это необходимо для того, чтобы защитить котел от мусора и ржавчины, которые будут скапливаться в трубах. Если его не поставить, то срок службы оборудования значительно сократится. Прикручивают фильтр к патрубку по направлению стрелочки к котлу.

Трубы подачи и обратки воды снабжают кранами, с помощью которых в случае поломки теплоагрегата можно перекрыть воду. Если этого не сделать, то перед началом ремонта придется сливать теплоноситель из отопительной системы, а это займет время.

Контур водоснабжения подключают примерно так же, на подачу холодной воды при этом ставится фильтр, предупреждающий забивание мусором устройства. Для отсечения контура трубопровода также необходима установка кранов.

Когда выполняется разводка двухконтурного котла отопления, нужно соблюдать несколько условий. Перед тем, как запускать систему, нужно убедиться в том, что не были перепутаны краны холодной и горячей воды. Ошибка в этом может привести к печальным последствиям – даже к взрыву газового котла, поэтому не стоит относиться к подключению оборудования легкомысленно.

Далее устанавливается расширительный бак. Он нужен для компенсации расширения отопительной системы из-за повышения давления. Объем бака должен быть примерно равен 10% количества теплоносителя во всей системе. Чаще всего бачок устанавливают между котлом и циркуляционным насосом, однако его можно разместить и в другом месте, где он не станет мешать. Пригодится он и в том случае, если падает давление в двухконтурном котле.

Установка радиаторов

Основными элементами отопительной системы в помещениях дома являются радиаторы. В настоящее время многие специалисты стали советовать: не приобретать традиционные чугунные батареи, поскольку они тяжелые и по свойствам значительно хуже изделий из биметаллического сплава. Кроме того, последние изделия выглядят гораздо эстетичнее и имеют хорошую теплоотдачу.

Чаще всего радиаторы устанавливают под окнами, обращая внимание на то, чтобы между ними и подоконниками оставалось свободное пространство. Перед этим демонтируют старые трубы и крепления, так как они для новых систем не подходят. Стену размечают при помощи карандаша с таким расчетом, чтобы от радиатора до пола оставалось не менее 10 сантиметров. Нормальный теплообмен между батареей и помещением обеспечивается в том случае, если она отходит от стены не менее чем на 5 сантиметров (читайте также: «Теплообмен между несколькими теплоносителями — делаем правильно»).

Разводка радиаторов бывает нескольких типов

Самым распространенным является боковое одностороннее подключение. При этом подводящую трубу подсоединяют к верхнему патрубку, а отводящую трубку – к нижнему. Благодаря этому достигается максимальная теплоотдача, а при обратном подключении мощность уменьшается примерно на 10%.

Основным преимуществом нижнего подключения является эстетичность – в этом случае обе трубы скрываются за плинтусом. Патрубки находятся внизу трубы и обращены в пол.

Диагональное подключение в основном используют для многосекционных радиаторов. В результате горячая вода подается с одной стороны в верхний патрубок, а с другой – выводится через нижний.

Радиаторы подключают двумя способами: последовательно и параллельно. При параллельном подключении вода движется под давлением внутри всей системы, а при поломке одной батареи все отопление выключают до завершения ремонта. При параллельном подключении радиаторы можно менять, не отключая отопительную систему.

Подсчет количества секций прибора приходится производить в зависимости от конкретной ситуации. Это во многом зависит от климата региона и качества утепления дома. Но по стандарту, 1 секция радиатора способна обогреть 2 «квадрата» площади в том случае, если высота потолков не более 2,7 м. Данную формулу можно считать условной, так как важно учитывать и другие параметры: толщину стен и их материал, тип и параметры утеплителя (детальнее: «Как выбрать утеплитель для труб отопления и нужен ли он»), мощность обогревателя, климатические особенности региона. Котлы для отопления двухконтурные должны выбираться с учетом площади помещения, но и от площади дома и типа радиаторов в немалой степени зависит эффективность отопления.

Выбор труб

В настоящее время самыми распространенными являются полипропиленовые и металлопластиковые трубы для отопления, так как они имеют немалые преимущества перед изделиями из других материалов.

Полипропилен считается одним из наиболее долговечных материалов, в случае правильного монтажа трубы из данного материала служат не один десяток лет. Стоимость их не велика, но для установки придется потратиться на специальные инструменты и крепления. Во время монтажа трубу нельзя перегревать, ее необходимо быстро зафиксировать в нужном положении. Для этой работы нужны особые умения, поэтому лучше пригласить специалиста.

Металлопластиковые трубы можно установить и самостоятельно, для их установки не требуется специальных элементов, кроме обжимных фитингов. Но в то же время, они служат меньше, а кроме того, серьезным недостатком металлопластиковых труб является резиновый уплотнитель, который быстро разрушается. Но они все же являются лучшим вариантом, чем медные и стальные, разрушающиеся еще быстрее (детальнее: «Полипропилен или металлопластик для отопления — сравнение труб»).

Газовые и дизельные котлы отопления двухконтурные в настоящее время пользуются значительной популярностью, но они являются опасными при неправильном подключении. Поэтому, не имея опыта в установке подобного оборудования, лучше обратиться за помощью к специалистам, которые смогут правильно выполнить все работы.

Двухконтурная система отопления из полипропилена на видео:

Двухконтурное отопление (двухтрубное) частного дома: схема, разводка

Существует множество вариантов реализации системы отопления в частном доме. Не имеет значения, рассматриваем мы конструкцию одноэтажного, двухэтажного или многоэтажных зданий, в любом случае мы сможет подобрать идеальное решение, обеспечивающее наши потребности.

Простейший котел для двухконтурного отопления

В этой статье мы расскажем вам про двухконтурное отопление, о том, как такое решение работает и как сделать расчет и монтаж водяного двухконтурного отопления своими руками.

Содержание   

Особенности и нюансы

В начале следует разобраться в том, что же представляет собой двухконтурная система отопления, и чем она отличается от одноконтурной.

Как мы уже отметили выше, способов организовать обогрев одноэтажного или двухэтажного дома есть довольно много. Каждый вариант предполагает свои преимущества и недостатки.

Система обогрева может быть однотрубной или двухтрубной (для многоэтажного дома предпочтителен второй вариант, а для одноэтажного или двухэтажного — первый), она может быть прямоточной или форсированной.

С разводкой тоже есть нюансы, так как трубопроводы отопления с горизонтальной разводкой и трубопроводы отопления с вертикальной разводкой серьезно отличаются друг от друга. Однако самые серьезные отличия касаются одно и двухконтурных трубопроводов.

Схема двухтрубной системы отопления предполагает, что единственный в доме котел работает сразу на два направления.

Первое — обогрев дома с помощью водяного носителя, который гоняют по трубам. Второе – обеспечение работоспособности систем горячего водоснабжения.

Бойлерная с котлом двухконтурного отопления

В таком случае котел и вся отопительная схема является своего рода кластером, обеспечивающим здание теплом от начала и до конца.

Расчет показывает, что хороший двухконтурный обогреватель способен сэкономить вам немало средств. Его также гораздо проще контролировать, так как все агрегаты находятся в одном месте и, как часто бывает, управляются с одной единственной панели.

Двухтрубная система отопления частного дома предполагает, что комнаты полностью обеспечены трубной разводкой.

Одна ветка занимается постоянным прогоном теплого носителя по трубам и радиатором внутри одноэтажного или двухэтажного дома, вторая обеспечивает сантехнические потребности, подавая горячую воду тогда, когда это необходимо.

Обе ветки направлены в котел либо бойлер, что впрочем, накладывает некоторые ограничения. Так, большинство котлов с нижней или верхней разводкой, способны прогревать только определенное количество жидкости. Следовательно, они не в состоянии выполнять две задачи с одинаковой эффективностью.

Если обогревателю нужно быстро прогреть воду для горячего водоснабжения, то эта операция ставится в приоритет, в ущерб нагреву носителя для труб отопления, что надо учитывать.

к меню ↑

Преимущества и недостатки

Становится, очевидно, что подобные решения – хоть и эффективны, но довольно неоднозначны. Для того чтобы понять, действительно ли вам подойдет именно этот вариант, нужен четкий расчет (причем расчет как экономический, так и гидравлический), а также понимание всех плюсов и минусов данного подхода.

Еще один пример бойлерной с двухконтурным котлом

Рассмотри основные плюсы и минусы, которые предоставляет нам двухконтурная система отопления частного дома. В качестве примера будем брать стандартные трубные разводки для одноэтажного или двухэтажного дома.

Расчет для них совершать куда проще, равно как и оценить основные плюсы и минусы. К тому же, именно оборудованием отопления одноэтажного или двухэтажного дома занимается большинство людей. Дома от трех этажей и выше – скорее исключение, следовательно, к их рабочим объемам нужен несколько иной подход.

Основные плюсы:

• Один агрегат полностью обеспечивает здание теплой водой.
• Схема настолько универсальна, что подходит для обеспечения как одноэтажного, так и многоэтажных зданий (хоть и с некоторыми отличиями).
• Система замыкается в единственном месте, ее проще контролировать и обслуживать.
• Эффективность обогрева для одноэтажного или двухэтажного дома вполне достаточна.
• Меньшее количество оборудования – меньше денежных затрат.
• При всем своем разнообразии двухконтурные решения не ограничивают вас в выборе схемы нижней или верхней разводки. Любой вариант будет работать.
• При желании всю работу можно сделать своими руками.

Основные недостатки:

• Для качественной организации трубопроводов необходим точный расчет тепловых потоков, гидравлический расчет, расчет спецификации трубопровода (сюда входит диаметр труб, диаметр входов, мощность и модель котла и т.д.). Расчет, к сожалению, своими руками человек в сантехнике несведущий выполнить качественно не в состоянии.
• Котел может одновременно и эффективно греть всего один контур. На практике, приоритет отдается горячему водоснабжению.
• Для монтажа отопительных приборов и узлов разводки необходимо выделить отдельную комнату.
• Поломка котла или бойлера фактически приводит к остановке всей схемы отопления и горячего водоснабжения.

Стоит отметить, что далеко не все минусы здесь так страшны, как кажутся на первый взгляд. Так, проблема с невозможностью прогрева одновременно воды для водоснабжения и отопления вскрывается только при больших объемах.

И даже если котлу вдруг придется 2-3 часа подряд нагревать воду исключительно для труб водоснабжения, что бывает редко, температура в комнатах максимум опустится на 1-2 градуса.

к меню ↑

Схема разводки двухконтурной системы отопления

Основные особенности схемы разводки мы уже рассмотрели. Она представляет собой двухтрубную схему, где одна труба отведена на отопление, а вторая на горячее водоснабжение.

Схема двухконтурного отопления

Обе трубы в итоге подведены к котельной с единственным мощным котлом. Как правило, вода в нем проходят через одну камеру, где и происходит нагрев. В продвинутых моделях организовано что-то похожее на параллельный обогрев, когда остаточное тепло от первичного прогрева отдается в другую камеру, для поддержания температуры второстепенного потока.

Что касается конкретной схемы разводки, то тут у вас есть множество опций. Каждый контур – это фактически отдельный трубопровод, следовательно, его можно модифицировать так, как того требует ситуация.

Для одноэтажного или двухэтажного дома разводка бывает:

• Горизонтальная;
• Вертикальная.

Двухтрубная горизонтальная система отопления, предполагает, что мы прокладываем трубы в горизонтальной плоскости. Труба отопления или водоснабжения проходится по всем помещениям, подключаясь к каждому радиатору или выходному узлу, а в конце замыкается на котле либо смесительном узле.

Диаметр труб при этом должен быть достаточным, чтобы без проблем транспортировать большие количества носителя по горизонтальной плоскости.

Возможно, понадобится подключить несколько циркуляционных насосов, особенно если гидравлический расчет показывает, что вода без них будет застаиваться или диаметр труб слишком мал, что спровоцирует дополнительное трение.

Горизонтальная схема идеально подходит для одноэтажных зданий с крупной площадью.

Узел труб отопления с циркуляционном насосом

Она в свою очередь может быть оборудована нижней или верхней схемой подключения. При нижней схеме труба идет по самому низу, под радиаторами, подключаясь к ним в нижней части.

Верхняя схема подключения предусматривает соединение радиаторов не по нижней, а по верхней линии, что удобнее, так как тогда тепловой носитель перемещается естественным путем.

Вертикальная разводка характерна для двухэтажного или многоэтажного дома. Она предусматривает несколько иной подход. Вертикальная схема трубопроводов встречается в большинстве многоэтажных зданий. В них на каждый подъезд приходится несколько стояков. Стояк идет от первого этажа до последнего.

Такая вертикальная система подачи воды снизу вверх и является классическим решением. Впрочем, в малоэтажной застройке ею практически не пользуются по очевидным причинам.

к меню ↑

Схемы двухконтурной системы отопления (видео)

Двухконтурное отопление (двухтрубное) частного дома: схема, разводка

Существует множество вариантов реализации системы отопления в частном доме. Не имеет значения, рассматриваем мы конструкцию одноэтажного, двухэтажного или многоэтажных зданий, в любом случае мы сможет подобрать идеальное решение, обеспечивающее наши потребности.

Простейший котел для двухконтурного отопления

В этой статье мы расскажем вам про двухконтурное отопление, о том, как такое решение работает и как сделать расчет и монтаж водяного двухконтурного отопления своими руками.

Содержание   

Особенности и нюансы

В начале следует разобраться в том, что же представляет собой двухконтурная система отопления, и чем она отличается от одноконтурной.

Как мы уже отметили выше, способов организовать обогрев одноэтажного или двухэтажного дома есть довольно много. Каждый вариант предполагает свои преимущества и недостатки.

Система обогрева может быть однотрубной или двухтрубной (для многоэтажного дома предпочтителен второй вариант, а для одноэтажного или двухэтажного — первый), она может быть прямоточной или форсированной.

С разводкой тоже есть нюансы, так как трубопроводы отопления с горизонтальной разводкой и трубопроводы отопления с вертикальной разводкой серьезно отличаются друг от друга. Однако самые серьезные отличия касаются одно и двухконтурных трубопроводов.

Схема двухтрубной системы отопления предполагает, что единственный в доме котел работает сразу на два направления.

Первое — обогрев дома с помощью водяного носителя, который гоняют по трубам. Второе – обеспечение работоспособности систем горячего водоснабжения.

Бойлерная с котлом двухконтурного отопления

В таком случае котел и вся отопительная схема является своего рода кластером, обеспечивающим здание теплом от начала и до конца.

Расчет показывает, что хороший двухконтурный обогреватель способен сэкономить вам немало средств. Его также гораздо проще контролировать, так как все агрегаты находятся в одном месте и, как часто бывает, управляются с одной единственной панели.

Двухтрубная система отопления частного дома предполагает, что комнаты полностью обеспечены трубной разводкой.

Одна ветка занимается постоянным прогоном теплого носителя по трубам и радиатором внутри одноэтажного или двухэтажного дома, вторая обеспечивает сантехнические потребности, подавая горячую воду тогда, когда это необходимо.

Обе ветки направлены в котел либо бойлер, что впрочем, накладывает некоторые ограничения. Так, большинство котлов с нижней или верхней разводкой, способны прогревать только определенное количество жидкости. Следовательно, они не в состоянии выполнять две задачи с одинаковой эффективностью.

Если обогревателю нужно быстро прогреть воду для горячего водоснабжения, то эта операция ставится в приоритет, в ущерб нагреву носителя для труб отопления, что надо учитывать.

к меню ↑

Преимущества и недостатки

Становится, очевидно, что подобные решения – хоть и эффективны, но довольно неоднозначны. Для того чтобы понять, действительно ли вам подойдет именно этот вариант, нужен четкий расчет (причем расчет как экономический, так и гидравлический), а также понимание всех плюсов и минусов данного подхода.

Еще один пример бойлерной с двухконтурным котлом

Рассмотри основные плюсы и минусы, которые предоставляет нам двухконтурная система отопления частного дома. В качестве примера будем брать стандартные трубные разводки для одноэтажного или двухэтажного дома.

Расчет для них совершать куда проще, равно как и оценить основные плюсы и минусы. К тому же, именно оборудованием отопления одноэтажного или двухэтажного дома занимается большинство людей. Дома от трех этажей и выше – скорее исключение, следовательно, к их рабочим объемам нужен несколько иной подход.

Основные плюсы:

• Один агрегат полностью обеспечивает здание теплой водой.
• Схема настолько универсальна, что подходит для обеспечения как одноэтажного, так и многоэтажных зданий (хоть и с некоторыми отличиями).
• Система замыкается в единственном месте, ее проще контролировать и обслуживать.
• Эффективность обогрева для одноэтажного или двухэтажного дома вполне достаточна.
• Меньшее количество оборудования – меньше денежных затрат.
• При всем своем разнообразии двухконтурные решения не ограничивают вас в выборе схемы нижней или верхней разводки. Любой вариант будет работать.
• При желании всю работу можно сделать своими руками.

Основные недостатки:

• Для качественной организации трубопроводов необходим точный расчет тепловых потоков, гидравлический расчет, расчет спецификации трубопровода (сюда входит диаметр труб, диаметр входов, мощность и модель котла и т.д.). Расчет, к сожалению, своими руками человек в сантехнике несведущий выполнить качественно не в состоянии.
• Котел может одновременно и эффективно греть всего один контур. На практике, приоритет отдается горячему водоснабжению.
• Для монтажа отопительных приборов и узлов разводки необходимо выделить отдельную комнату.
• Поломка котла или бойлера фактически приводит к остановке всей схемы отопления и горячего водоснабжения.

Стоит отметить, что далеко не все минусы здесь так страшны, как кажутся на первый взгляд. Так, проблема с невозможностью прогрева одновременно воды для водоснабжения и отопления вскрывается только при больших объемах.

И даже если котлу вдруг придется 2-3 часа подряд нагревать воду исключительно для труб водоснабжения, что бывает редко, температура в комнатах максимум опустится на 1-2 градуса.

к меню ↑

Схема разводки двухконтурной системы отопления

Основные особенности схемы разводки мы уже рассмотрели. Она представляет собой двухтрубную схему, где одна труба отведена на отопление, а вторая на горячее водоснабжение.

Схема двухконтурного отопления

Обе трубы в итоге подведены к котельной с единственным мощным котлом. Как правило, вода в нем проходят через одну камеру, где и происходит нагрев. В продвинутых моделях организовано что-то похожее на параллельный обогрев, когда остаточное тепло от первичного прогрева отдается в другую камеру, для поддержания температуры второстепенного потока.

Что касается конкретной схемы разводки, то тут у вас есть множество опций. Каждый контур – это фактически отдельный трубопровод, следовательно, его можно модифицировать так, как того требует ситуация.

Для одноэтажного или двухэтажного дома разводка бывает:

• Горизонтальная;
• Вертикальная.

Двухтрубная горизонтальная система отопления, предполагает, что мы прокладываем трубы в горизонтальной плоскости. Труба отопления или водоснабжения проходится по всем помещениям, подключаясь к каждому радиатору или выходному узлу, а в конце замыкается на котле либо смесительном узле.

Диаметр труб при этом должен быть достаточным, чтобы без проблем транспортировать большие количества носителя по горизонтальной плоскости.

Возможно, понадобится подключить несколько циркуляционных насосов, особенно если гидравлический расчет показывает, что вода без них будет застаиваться или диаметр труб слишком мал, что спровоцирует дополнительное трение.

Горизонтальная схема идеально подходит для одноэтажных зданий с крупной площадью.

Узел труб отопления с циркуляционном насосом

Она в свою очередь может быть оборудована нижней или верхней схемой подключения. При нижней схеме труба идет по самому низу, под радиаторами, подключаясь к ним в нижней части.

Верхняя схема подключения предусматривает соединение радиаторов не по нижней, а по верхней линии, что удобнее, так как тогда тепловой носитель перемещается естественным путем.

Вертикальная разводка характерна для двухэтажного или многоэтажного дома. Она предусматривает несколько иной подход. Вертикальная схема трубопроводов встречается в большинстве многоэтажных зданий. В них на каждый подъезд приходится несколько стояков. Стояк идет от первого этажа до последнего.

Такая вертикальная система подачи воды снизу вверх и является классическим решением. Впрочем, в малоэтажной застройке ею практически не пользуются по очевидным причинам.

к меню ↑

Схемы двухконтурной системы отопления (видео)

к меню ↑

Устройство своими руками

Осталось рассмотреть, как осуществляется монтаж двухтрубной системы отопления.

Этапы работы:

1. Выбираем схему разводки, подбираем характеристики труб, их диаметр, выбираем отопительный агрегат.
2. Осуществляем расчеты, убеждаемся, что решение жизнеспособно и эффективно.
3. Закупаем материалы.
4. Прокладываем трубы отопления.
5. Прокладываем трубы водоснабжения.
6. Подготавливаем бойлерную.
7. Монтируем отопительные приборы, смесительные узлы, подключаем все оборудование к единому центру.
8. При необходимости повышаем давление в трубах с помощью циркуляционных насосов Dab (справедливо для трубопроводов протяжностью от 100 метров).
9. Тестируем систему.

Как видите, процесс это сложный и запутанный. От вас потребуется наличие огромного количества знаний и умений.

Самый серьезный этап — расчет оборудования. Нужно подобрать диаметр каждой трубы, убедиться, что диаметр достаточен для прогона нужного количества жидкости за единицу времени, что диаметр труб отвечает диаметр входа на контуре котла.

Провести гидравлический расчет, дабы избежать возможных прорывов из-за перепадов давления в системе Только после этого можно приступать к работе и поэтапно монтировать все необходимое оборудование.

Портал об отоплении » Водяное отопление

устройство и принцип работы настенных отопительных приборов

Отопление дома «голубым топливом» пользуется популярностью во всём мире. Разработано большое количество модификаций газовых котлов.

В продаже есть напольные, настенные, одноконтурные, двухконтурные, с открытой или закрытой камерой сгорания, с биметаллическим теплообменником или бойлером косвенного нагрева, конденсационные или атмосферные.

Правильно выбрать функции и конструкцию котла можно только точно сформулировав задачи, которые стоят перед отопительным оборудованием.

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

Один или два контура для настенного и напольного котлов?

Главное отличие одноконтурного котла от двухконтурного — возможность нагрева проточной водопроводной воды.

Одноконтурный состоит из трёх частей:

1. Горелки.
2. Теплообменника.
3. Системы контроля и управления.

Двухконтурный гораздо сложнее одноконтурного. В нём есть узлы, отвечающие за нагрев горячей воды. Это дополнительный теплообменник, трёхходовой клапан, циркуляционный насос, система датчиков и электронная автоматика.

Двухконтурный котёл работает в двух режимах:

1. Режим нагрева теплоносителя отопления. В горелке сжигается газ, нагревающий теплоноситель. Включение и интенсивность пламени регулирует простейшая механическая или электрическая автоматика, теплоноситель прокачивается насосом.
2. Режим ГВС. Пользователь открывает кран душа, например. Вода начинает циркулировать через котёл, включается датчик давления. Автоматика включает трёхходовой клапан. Горячий теплоноситель начинает циркулировать через вторичный теплообменник, который нагревает воду для душа. Как то

видео-инструкция по монтажу своими руками, схема, фото и цена

Есть два важнейших условия комфортности жилья: наличие отопления и горячего водоснабжения. Для обеспечения этих условий можно использовать отдельные системы, а можно установить двухконтурный котел. Мы расскажем, чем отличается одноконтурная и двухконтурная система отопления, каковы особенности и преимущества двухконтурного отопления.

Двухконтурный котел легко отличить по четырем входящим трубам.

Отопление с двумя контурами

Принцип действия и устройство котла

На фото – пример обвязки газового котла.

В первую очередь мы хотим дать определение двухконтурной системы, а также рассмотреть принцип ее действия.

Важно! Двухконтурной называют такую систему, в которой совмещены функции отопления и горячего водоснабжения путем организации двух независимых контуров с разной температурой воды.

Желтая линия – газовая магистраль.

Надо понимать, что температура теплоносителя в системе отопления достигает 95 градусов, тогда как температура горячего водоснабжения согласно пункту 2.4 СанПиН 2.1.4.2496-09 составляет 60 градусов. Это значит, что теплогенератор будет работать в разных режимах.

Как правило, двухконтурный котел имеет один замкнутый теплообменник отопления и один проточный теплообменник горячего водоснабжения.

Схема на двухконтурное отопление с применением газовой горелки.

Итак, рассмотрим принцип действия устройства:

• Теплоноситель поступает в теплообменник (1), где нагревается от газовой горелки (2) и направляется в систему отопления под действием циркуляционного насоса (4), таким образом осуществляя круговое движение в замкнутом отопительном контуре;
• При включении горячего водоснабжения срабатывает трехходовой кран (6), и теплоноситель начинает циркулировать через теплообменник (5) внутри котла, при этом в систему отопления он не поступает;
• Водопроводная вода поступает в теплообменник (5), где нагревается от теплоносителя и направляется в систему горячего водоснабжения;
• Внутренний малый контур также замкнут и снабжен расширительным баком (3), компенсирующим расширение теплоносителя при нагреве.

При включении крана горячей воды аквасенсор фиксирует увеличение расхода воды и переключает трехходовой клапан.

Важно! Мы видим, что агрегат работает по принципу «или-или», то есть когда работает ГВС, теплоноситель не греет батареи отопительной системы. Длительное использование горячего водоснабжения может привести к заметному остыванию батарей и понижению температуры в доме.

Также возможен вариант битермического теплообменника, в котором совмещены два контура. По наружной рубашке циркулирует теплоноситель, а по внутренним трубкам – горячая вода ГВС. При этом вода с пламенем горелки не контактирует, и при закрытом кране не закипает.

Совмещенный теплообменник.

Важно! Применение битермического теплообменника позволяет использовать отопление и водоснабжение одновременно.

Наконец, существуют двухконтурные котлы со встроенным бойлером косвенного нагрева, однако они громоздки и требуют организации фундамента.

 Отличия от одноконтурной системы

Одноконтурный агрегат также может обеспечивать ГВС.

Чем же отличается двухконтурная и одноконтурная система отопления, ведь одноконтурная схема также может обеспечить нагрев воды? Давайте посмотрим, как устроена работа одноконтурного котла с ГВС:

Для обеспечения ГВС к одноконтурному котлу подключают бойлер косвенного нагрева.

Как видим, здесь схема иная: котел греет теплоноситель, который циркулирует в системе отопления. Однако от общей сети трубопровода отведен отдельный контур, который питает бойлер косвенного нагрева.

Когда вода в бойлере остывает, термостат подает сигнал сервоприводу, который переключает трехходовой клапан, и теплоноситель начинает поступать не только в систему отопления, но и в теплообменник бойлера, где нагревается вода для ГВС. Это напоминает работу битермического теплообменника, только в этом случае он не совмещен, а разделен на две отдельные части.

Одноконтурный котел с бойлером косвенного нагрева воды.

Важно! Такая схема надежнее, однако цена котла с бойлером будет ощутимо выше, чем стоимость одного двухконтурного агрегата. В этом и состоит главное отличие, кроме того, для установки бойлера понадобится дополнительное место.

Правила установки оборудования в котельной

Котельная с установленным оборудованием.

Для правильной работы отопления необходимо организовать тепловой пункт или котельную.

Несмотря на системы автоматического управления и защиты, установленные в современных котлах, инструкция требует выполнения ряда правил при обустройстве котельной:

• Для установки оборудования необходимо выделить отдельное помещение площадью не менее 4 квадратных метров. В этом помещении должно быть хотя бы одно небольшое окно и нормальный дверной проем. Чаще всего котельную устраивают в подвале или хозяйственном помещении первого этажа, но можно вынести ее и в отдельную постройку;
• Отделка котельной должна быть изготовлена из негорючих материалов: плитки, штукатурки и т.д.;
• Для нормальной работы оборудования и безопасности истопника в котельной должен быть нормальный приток воздуха. Для этого в стене делают незакрываемый продух;
• Выход выхлопных газов осуществляется через отдельный дымоход, выводить его в вытяжку системы вентиляции недопустимо по технике безопасности;
• Пол под котлом накрывают стальным листом не менее 1 м2;
• Выход дымохода поднимают выше уровня конька крыши на метр.

Используйте негорючую отделку.

Важно! Правила обустройства теплового пункта следует выполнять неукоснительно для вашей же безопасности. В случае использования газового оборудования необходимо ознакомиться с техникой безопасности и правилами эксплуатации.

Преимущества и недостатки

Особого внимания к безопасности требуют деревянные дома.

Теперь рассмотрим плюсы и минусы использования системы с двойным контуром.

Начнем с положительных моментов:

• Достигается заметная экономия пространства в доме: за счет отсутствия дополнительного бойлера размеры котельной можно сделать меньшими. Это особенно актуально для небольших домов, где места и так мало. В случае строительства специальной пристройки для теплового пункта добавляется экономия средств и материалов;
• Стоимость двухконтурного агрегата ощутимо ниже стоимости котла с бойлером или двух котлов;
• Подключение второго котла или бойлера косвенного нагрева значительно усложняет монтажные работы, требует дополнительной арматуры и трубопровода, средств автоматики и контроля;
• В случае использования газа вам не понадобиться подключать два устройства с получением разрешений и пуско-наладочными работами, которые следует производить с помощью специалистов.

Компактные размеры и дешевизна – главные преимущества.

Важно! Основным критерием выбора таких устройств является экономия места и средств. В народе такие агрегаты прозвали «котлы для бедных», но, как известно, бедность – не порок.

 Теперь обсудим отрицательные стороны данной схемы:

• Устройства с проточным нагревом воды не слишком удобны в эксплуатации: достаточно сложно регулировать температуру воды, особенно при изменении напора. Этот эффект знаком владельцам газовых колонок старого образца;
• Коаксиальный теплообменник может работать либо на обогрев, либо на отопление. Это приводит к тому, что при длительном использовании ГВС дом может заметно остыть;
• При поломке совмещенного теплообменника отопление работать не сможет до его замены;
• Нагрев проточной воды требует двукратного увеличения мощности, а это приводит к увеличению габаритов и массы изделия;
• Электрические котлы в режиме нагрева проточной воды будут также работать с двойной мощностью, а это потребует подключения к трехфазной сети 380 В, которая есть далеко не везде.

Для стабилизации температуры проточной воды можно использовать тепловой аккумулятор.

Важно! Очевидно, что схема достаточно противоречива, и решать здесь только вам. Конечно, если покупка более удобного и дорогого оборудования для вас непосильна, то выбор здесь предсказуем.

Способы повышения тепловой инерции системы

Чтобы батареи не остывали слишком быстро, следует повысить тепловую инерцию.

Если зимы в вашем регионе холодные и вы обеспокоены тем, что при использовании ГВС батареи будут остывать, мы дадим вам несколько советов, как этого избежать. Само собой, в первую очередь необходимо позаботиться о хорошей теплоизоляции стен и окон, кровли и пола, но речь не об этом.

Единственный способ приостановить остывание теплоносителя – это повышение его теплоемкости. Этого можно добиться увеличением объема теплоносителя за счет использования труб большего диаметра.

Трубы большего диаметра повышают инерционность.

Кроме того, можно использовать массивные чугунные батареи с напольной установкой. Такие отопительные приборы остывают очень долго, так как их масса может достигать 100 кг.

Массивные чугунные батареи остывают намного дольше.

Наконец, как уже было сказано, можно встроить в систему тепловой аккумулятор – бак на несколько сотен литров (до 2000), включенный между котлом и системой отопления. Однако это нивелирует все преимущества схемы: она станет дороже и будет занимать лишнее место.

Схема подключения теплоаккумулятора.

Важно! При рациональном использовании горячей воды проблема остывания батарей не очень актуальна, так как для того, чтобы дом сильно остыл, необходимо принимать душ несколько часов.

Подключение газового оборудования

Специалист газовой службы за работой.

Важно! Производить подключение газовой магистрали своими руками строго запрещено. Это чревато высокими штрафами и достаточно опасно. Поэтому для того, чтобы наладить работу газового котла, вам придется выполнить определенный порядок действий.

Сначала необходимо обратиться в БТИ и внести изменения в план дома с внесением соответствующих пометок и обозначением котельного помещения. Также изменения вносят в техпаспорт объекта.

Обращаемся в бюро технической инвентаризации по месту жительства.

Затем необходимо обратиться в газовую службу и подать заявление на подключение котла. Понадобиться предоставить технический паспорт устройства.

После этого следует произвести установку оборудования и монтаж всей системы, кроме подключения газовой магистрали. Счетчик газа должен быть также установлен и опломбирован.

Подключение производит специалист газовой службы.

Теперь приглашаем специалиста газовой службы, который подключает котел к магистрали. Параллельно подаем заявку инспектору на ввод оборудования в эксплуатацию.

Наконец, инспектор проверяет правильность подключения, оформляет разрешительные документы и в случае если претензий нет, пускает в систему газ.

Инспектор производит проверку и запускает котел в работу.

Вывод

Двухконтурная схема отопительной системы – это неплохое решение для экономных хозяев и владельцев небольших домов. Современные модели работают вполне удовлетворительно и надежно.

Видео поможет вам наглядно в этом убедиться.

Схемы отопления с двухконтурным котлом: наиболее приемлемые

Как мы знаем, двухконтурным отопление в доме есть тогда, в то время, когда генератор тепла раздельно согревает воду для радиаторов (первая ветка) и для ГВС (вторая ветка). Подобная схема работы системы Сейчас стала достаточно популярной, в силу ее универсальности и комфортности.

Дабы подобная сеть могла работать, в первую очередь, нужен двухконтурный отопительный котел, талантливый нагревать и теплоноситель, и воду для тёплого водоснабжения. О том, как возможно реализована схема отопления частного дома с двухконтурным котлом, мы и поведаем в данной статье.

Особенности двухконтурных генераторов тепла

1. Основное отличие таких агрегатов от одноконтурных собратьев в том, что тепловую энергию горючего они применяют не только для нагрева воды в отопительном контуре, но и в ветке для ГВС.
2. Одноконтурные аналоги кроме этого возможно использовать для согрева воды. Происходить это может в накопительном баке при помощи косвенного нагревания. Теплоноситель наряду с этим будет частично отдавать энергию, протекая через дополнительный теплообменник в термически изолированном резервуаре.
3. Основное же отличие заводского двухконтурного агрегата от таких самодельных схем – прямая энергопередача тепла от горючего воде.

Обратите внимание! Проектируя систему, учтите одну крайне важную изюминку, которую имеет схема отопления с двухконтурным котлом. В то время, когда в доме включают кран тёплой воды, то котел перестает нагревать теплоноситель и переключается на контур ГВС.

Как на практике работает таковой агрегат

1. Для грамотно утепленных зданий, имеющих большую площадь, озвученный режим работы двухконтурного агрегата не крайне важен. Подобные постройки владеют высокой тепловой инерционностью. Исходя из этого, кроме того тогда, в то время, когда котел в течение нескольких часов греет воду только для хозяйственных потребностей, температура в доме изменится всего на 1/2 градуса.
2. В то время, когда здание маленькое или не хватает утеплено, инерционность делается серьёзным параметром. Отопительные батареи и вода в трубах в этом случае должны остывать как возможно продолжительнее. Добиться этого возможно, подобрав радиаторы с громадным объемом секций и трубы с увеличенным сечением.
3. В то время, когда существует потребность в больших объемах и постоянных затратах тёплой воды, то двухконтурный котел лучше не ставить.

Тут лучше подойдет схема отопления с двумя котлами или одноконтурного аналога и греющей воду колонки. Двухконтурный агрегат не будет способен поддерживать комфортную температуру в помещениях, в случае если начнёт работать больший процент времени на ГВС.

1. Гравитационную систему отопления кроме этого планиро

схема и устройство расширительного бака, а так же видео

Создание автономной отопительной системы на базе газового котла позволяет решить массу проблем с обогревом дома.

Нет нужды постоянно следить за количеством топлива, общий контроль за работой системы сводится к минимуму.

Кроме того, конструкция газового котла позволяет совместно с отоплением дома обеспечить подачу горячей воды, что увеличивает комфорт проживания до максимума.

Возможность решить все проблемы с помощью оного компактного устройства привлекает многих пользователей, хотя в этом вопросе есть и некоторые ограничения, обусловленные особенностями конструкции котла.

Рассмотрим этот вопрос внимательнее.

Содержание статьи

Особенности двухконтурного газового котла, в чем отличие от одноконтурного

Двухконтурный газовый котел — это доработанная конструкция одноконтурного агрегата. Оба вида ориентированы в первую очередь на выполнение базовой функции — нагрев теплоносителя для системы отопления.

Подача ГВС становится возможной благодаря наличию горячего теплоносителя (ОВ), второй контур является конструкционным дополнением к основному составу узлов и деталей.

Функция реализуется с помощью вторичного теплообменника, установленного между выходом первичного узла и трехходовым краном.

Проходя через первичный (основной) теплообменник, теплоноситель получает избыточное количество тепловой энергии, которое регулируется в трехходовом кране путем подмешивания определенного количества более холодной обратки.

Эта энергия пропадает зря, поэтому установка вторичного теплообменника не нарушает общую схему работы котла.

Горячий теплоноситель отдает излишки энергии на подготовку ГВС, и единственным изменением становится корректировка режима работы трехходового крана.

Существуют двухконтурные котлы с совмещенным (или битермическим) теплообменником, который способен нагревать теплоноситель и ГВС одновременно.

Устройство

Двухконтурный котел состоит из следующих узлов:

• Газовая горелка. Она выполняет основную функцию — является источником тепла.
• Первичный теплообменник. Представляет собой медный или стальной змеевик, по которому движется теплоноситель, нагреваемый в пламени горелки.
• Вторичный теплообменник. Чаще всего он имеет пластинчатую конструкцию, изготовлен из нержавеющей стали. Производит нагрев ГВС в проточном режиме.
• Газовая аппаратура. Это важный узел, который обеспечивает подачу, регулирование и прочие действия с газом. Здесь же находится газовый клапан, отвечающий за блокировку подачи при возникновении необходимости.
• Циркуляционный насос. Он отвечает за перемещение теплоносителя по системе с одинаковой скоростью. Существуют энергонезависимые котлы, рассчитанные на естественную циркуляцию жидкости в системе, но большинство пользователей предпочитает устанавливать внешние циркуляционные узлы для активизации работы.
• Вентилятор турбонаддува. Он нужен для подачи воздуха в камеру сгорания. Выполняются сразу две функции — обеспечивается наличие кислорода для нормального горения газа и создается избыточное давление, вытесняющее дым и прочие газы, образующиеся при сжигании топлива. Турбовентилятор заменяет естественную тягу, которая используется в атмосферных котлах. Она неустойчива, не поддается регулировке и зависит от массы внешних факторов.
• Трехходовой кран. Это узел чисто механической конструкции, обеспечивающий подмешивание к горячему теплоносителю холодного обратного потока. Используется во всех видах и типах котлов, одно- и двухконтурных, энергозависимых и независимых.
• Плата управления. Это «мозг» газового котла, производящий регулировку, контроль и прочие управляющие функции. Важным элементом платы является система самодиагностики — сеть датчиков, расположенных на всех основных узлах и выполняющих сторожевые функции. При возникновении каких-либо неполадок, датчики подают сигнал на плату управления, которая, в зависимости от сути проблемы, либо оповещает владельца о появлении неполадок с помощью буквенно-цифрового кода на дисплее, либо сразу блокирует работу котла во избежание аварии.

В каких режимах он может работать?

Существует два основных режима работы двухконтурного газового котла:

• Зимний режим. Это полноценная работа всех систем агрегата — нагрев теплоносителя, подготовка горячей воды с заданными параметрами.
• Летний режим. В теплое время года отопительный контур отключается, активным остается только нагрев ГВС.

Перевод из одного режима в другой производит сам пользователь, это стандартная процедура, не требующая вмешательства специалистов. Владелец сам решает, когда можно отключить отопление и кода его надо запускать.

При этом, подача горячей воды нужна круглый год, поэтому контур ГВС работает всегда, хотя, если в нем отпала необходимость, нагрев воды также можно отключить.

Существует еще один, защитный режим работы газового котла. Он предназначен для исключения замерзания теплоносителя в системе при понижении температуры до установленного предела.

В подобных ситуациях происходит запуск усиленной циркуляции, когда циркуляционный насос начинает гонять ОВ по системе с повышенной скоростью и не дает ей замерзнуть.

В российских условиях подобная функция весьма полезна и позволяет избежать серьезных проблем.

Принцип работы

Рабочий процесс основан на работе первичного теплообменника. Теплоноситель поступает в него и получает определенную температуру в пламени горелки. Она конструктивно совмещена с первичным теплообменником, находится в его нижней части, что обеспечивает максимальную эффективность нагрева.

Затем ОВ выходит из первичного и сразу поступает во вторичный теплообменник. Чем короче путь из одного устройства в другое, тем меньше теплопотери при транспортировке ОВ и тем выше эффективность котла.

Отдав некоторую часть тепла, ОВ проходит в трехходовой кран, где окончательно настраивается ее температура, после чего выводится в отопительный контур.

Циркуляционный насос обеспечивает подачу теплоносителя в стабильном режиме, а вентилятор турбонаддува выполняет дымоудаление и обеспечивает процесс горения.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Существуют конденсационные котлы, в которых нагрев теплоносителя происходит поэтапно — сначала он получает энергию от конденсата, осажденного из дыма, а затем нагревается в обычном режиме. Это относительно новая технология, которая позволяет экономить топливо и увеличить срок службы узлов котла. Однако, она работает только в низкотемпературных системах и в российских условиях бесполезна.

Как работает двухконтурный котел с биотермическим теплообменником

Битермический теплообменник представляет собой змеевик, изготовленный из коаксиальной трубы. Несколько упрощая, это два трубопровода, вставленных один в другой.

По внешнему объему перемещается теплоноситель, а по внутреннему — вода для контура ГВС. Такой способ нагрева существенно меняет качество работы котла — эффективность возрастает, количество горячей воды увеличивается и позволяет удовлетворить потребности большой семьи.

Однако, битермический теплообменник обладает существенным недостатком — сложность организации внутреннего пространства трубки значительно затрудняет промывку.

Все известковые отложения, которые довольно быстро появляются на внутренней поверхности трубы, необходимо периодически удалять, иначе она перекроют сечение теплообменника полностью.

Кроме того, с увеличением толщины известкового слоя падает эффективность нагрева — отложения начинают работать как теплоизолятор. Пользователю приходится увеличивать подачу газа, чтобы скорректировать режим работы котла.

ОСТОРОЖНО!

В результате теплообменник быстро выходит из строя из-за чрезмерного нагрева снаружи и большого количества накипи внутри.

Промывку такого теплообменника выполняют далеко не все сервисные центры, а конструкция некоторых котлов такова, что проще поменять, чем демонтировать и установить обратно один и тот же узел.

Недостаток битермических теплообменников целиком относится к эксплуатационным вопросам. С точки зрения эффективности такая конструкция весьма удачна и позволяет увеличить объем горячей воды, доступный для единовременной выдачи без потери температуры в отопительном контуре или самого ГВС.

Принцип работы котла с проточными нагревателем

В данном случае имеется в виду пластинчатый теплообменник, хотя и битермическая конструкция является проточной. Пластинчатый теплообменник обладает высокой эффективностью, но относительно малой производительностью.

Принцип его работы заключается в пропускании двух потоков в перпендикулярном направлении между пачкой из металлических пластин, соединенных таким образом, что потоки не смешиваются. Большая площадь пластин обеспечивает высокую эффективность теплопередачи, что позволяет готовить горячую воду в проточном режиме, т.е. на ходу.

При небольших размерах это устройство поднимает температуру холодной воды до 50° и выше, на что способно только высокоэффективное устройство.

На выходе из первичного теплообменника горячий теплоноситель пропускается через вторичный теплообменник. Одновременно через него походит поток воды, который получает заданную температуру и поступает на приборы водоразбора.

ВАЖНО!

Единственными недостатками таких устройств являются нестабильность режима нагрева, который зависит о скорости прохождения воды, и необходимость периодической очистки от известковых отложений.

Работа с накопительным бойлером

Накопительный бойлер — это емкость, внутри которой проходит змеевик с горячим теплоносителем. Отличие от стандартного теплообменника в объеме и способе нагрева — здесь жидкость статична, она получает тепловую энергию в постоянном режиме.

По мере водоразбора объем вода пополняется и вновь нагревается. При этом, температура ГВС намного ровнее, а количество горячей воды со стабильными параметрами гораздо больше, чем у конструкций с пластинчатыми теплообменниками.

Чаще всего используют внешние накопители, но есть двухконтурные агрегаты со встроенными емкостями. Они эффективны, обладают максимальными возможностями и сроком службы.

Специалисты и рядовые пользователи отзываются о подобных конструкциях как о наиболее предпочтительных вариантах.

Полезное видео

В данном видео вы узнаете о принципе работы двухконтурного газового котла отопления:

Заключение

Двухконтурный газовый котел позволяет получить максимальный набор функций в одном устройстве.

Это удобно, позволяет сэкономить жилое пространство, сконцентрировать всю аппаратуру благоустройства дома в одной точке. Однако, имеются и некоторые недостатки, возможности двухконтурных котлов имеют свои пределы, о которых надо иметь точное представление.

Это поможет сделать правильный выбор и получить наиболее удачный вариант конструкции газового котла.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Цепь индукционного нагревателя

с использованием IGBT (протестировано)

В этом посте мы подробно обсуждаем, как построить цепь индукционного нагревателя высокой мощности 1000 Вт с использованием IGBT, которые считаются наиболее универсальными и мощными переключающими устройствами, даже превосходящими MOSFET.

Принцип работы индукционного нагревателя

Принцип работы индукционного нагрева очень прост для понимания.

Магнитное поле высокой частоты создается катушкой, присутствующей в индукционном нагревателе, и, таким образом, вихревые токи, в свою очередь, наводятся на металлический (магнитный) объект, находящийся в середине катушки, и нагревают его.

Чтобы компенсировать индуктивный характер катушки, параллельно катушке размещается резонансная емкость.

Резонансная частота — это частота, на которой должен работать резонансный контур (также известный как катушка-конденсатор).

Ток, протекающий через катушку, всегда намного больше, чем ток возбуждения. Схема IR2153 используется для обеспечения работы схемы в качестве «двойного полумоста» вместе с четырьмя управляемыми IGBT STGW30NC60W.

Двойной полумост передает такую ​​же мощность, что и полный мост, но драйвер затвора в первом случае проще.

IGBT STGW30NC60W

Использование антипараллельных диодов

Двойные диоды большого размера STTh300L06TV1 (2x 120A) используются в виде встречно-параллельных диодов. Даже если для этого хватит диодов поменьше размером 30А.

Если вы используете встроенные диоды IGBT, такие как STGW30NC60WD, вам не потребуется использовать диоды меньшего размера или большие двойные диоды.Потенциометр используется для настройки рабочей частоты в резонанс.

Один из лучших индикаторов резонанса — максимальная яркость светодиода. Вы, безусловно, можете создавать более сложные драйверы в зависимости от ваших требований.

Вы также можете использовать автоматическую настройку, которая является одним из лучших способов сделать, как это принято в профессиональных обогревателях; но есть один недостаток, заключающийся в том, что при этом будет потеряна простота схемы.

Вы можете управлять частотой, которая находится в диапазоне приблизительно от 110 до 210 кГц.Адаптер небольшого размера, который может быть трансформаторного типа или smps, используется для обеспечения вспомогательного напряжения 14-15 В, которое требуется в цепи управления.

Изолирующий трансформатор

Изолирующий трансформатор и согласующий дроссель L1 — это электрическое оборудование, которое используется для подключения выхода к рабочей цепи.

Оба этих индуктора присутствуют в конструкции с воздушным сердечником.

С одной стороны, где дроссель состоит из 4 витков на диаметре 23 см, разделительный трансформатор, с другой стороны, состоит из 12 витков на диаметре 14 см, и эти витки состоят из двухпроводного кабеля (как показано на приведенном рисунке ниже).

Даже когда выходная мощность достигает 1600 Вт, вы обнаружите, что есть еще много возможностей для улучшения.

Рабочая катушка предлагаемого индукционного нагревателя IGBT состоит из проволоки диаметром 3,3 мм.

Использование меди для катушки

Медный провод считается более подходящим для изготовления рабочей катушки, поскольку его можно легко и эффективно подключить к системе водяного охлаждения.

Катушка состоит из шести витков с размерами 23 мм в высоту и 24 мм в диаметре.Змеевик может нагреваться при длительной работе.

Резонансный конденсатор состоит из 23 конденсаторов небольшого размера, общая емкость которых составляет 2u3. Вы также можете использовать конденсаторы 100 нФ в таких конструкциях, как полипропилен класса X2 и 275 В MKP.

Вы можете использовать их для этой цели, даже если они в основном не предназначены или не созданы для таких целей.

Частота резонанса 160 кГц. Всегда рекомендуется использовать фильтр EMI.Плавный пуск можно использовать для замены вариак.

Я всегда настоятельно рекомендую вам использовать ограничитель, который подключается последовательно к сети, например, галогенные лампы и нагреватели приблизительно 1 кВт, когда он включается в первый раз.

Предупреждение: используемая цепь индукционного нагрева подключена к сети и содержит высокое напряжение, которое может привести к летальному исходу.

Во избежание несчастных случаев из-за этого следует использовать потенциометр с пластмассовой штангой.Электромагнитные поля высокой частоты всегда вредны и могут повредить носители информации и электронные устройства.

Цепь создает значительный уровень электромагнитных помех, что, в свою очередь, может вызвать поражение электрическим током, возгорание или ожоги.

Каждая задача или процесс, которые вы выполняете, вы выполняете на свой страх и риск, и ответственность будет лежать на вас, и я не буду нести ответственности за любой ущерб, который может возникнуть при выполнении этого процесса.

Принципиальная схема

Цепь мостового выпрямителя переменного тока от 220 В до 220 В постоянного тока с предохранительной лампой

Дроссель L1

Конструкцию дросселя L1, используемого в приведенной выше схеме индукционного нагревателя с полным мостом на БТИЗ, можно увидеть на приведенном ниже изображении:

Это можно сделать, свернув 4 витка диаметром 23 см, используя любой толстый одножильный кабель.

На следующем изображении показан изолирующий трансформатор с двойной спиралью и воздушным сердечником. :

Вы можете построить его, свернув 12 витков диаметром 14 см, используя любой толстый двойной проводной кабель.

Рабочая катушка может быть построена в соответствии со следующей инструкцией.

Обратите внимание, что если катушка намотана плотно, то может потребоваться только 5 витков. Если используется шесть витков, вы можете попробовать немного растянуть катушку для достижения оптимального резонанса и эффективности.

ОБНОВЛЕНИЕ

Добавление ограничения тока

На следующей диаграмме показано, как можно добавить простую функцию ограничения тока к описанной выше конструкции индукционного нагревателя.

Описание контактов оптопары TIL111

Здесь резистор рядом с L1 (назовем его Rx) становится резистором, чувствительным к току, который создает небольшое напряжение на себе до желаемой точки, когда ток начинает превышать безопасные пределы.

Это напряжение на Rx используется для срабатывания светодиода внутри подключенного оптопары. Выходной транзистор внутри оптоэлектронной схемы реагирует на срабатывание светодиода и быстро проводит заземление Ct, контакт № 3 основной микросхемы драйвера IR2153.

Микросхема немедленно отключается, запрещая дальнейшее повышение тока. Когда это происходит, ток падает, что, в свою очередь, снимает напряжение на Rx, тем самым выключая оптический светодиод. Это возвращает ситуацию к более ранней нормальной ситуации, и IC снова начинает колебаться.Теперь этот цикл быстро повторяется, обеспечивая постоянное потребление тока нагрузкой в ​​заданных безопасных пределах.

Rx = 2 / Current Limit

Отзыв от одного из специализированных читателей:

Уважаемый сэр, я успешно сделал индукционный нагреватель 1/2 моста с 4 IGBT, и я хочу знать, что лампа нагревателя мощностью 1000 Вт, которая Предлагаемый должен быть постоянно подключен к цепи или только до тестирования в первый раз.

Изображения результатов теста включены здесь под:

Ожидаем вашего ответа в ближайшее время.С уважением — Маниш.

Решение запроса цепи

Уважаемый Маниш,
Во время работы индукционного нагревателя вы видите какое-либо свечение на последовательной лампе?
Если да, то, вероятно, ее нельзя снять, если лампа в неосвещенном состоянии и полностью «холодная» (почувствуйте это, удерживая ее), то ее можно удалить.
С уважением

Отзыв от г-на Саида Махдави

Уважаемый Swagatam:

Наконец-то я смог заставить свою схему снова работать после множества попыток.И я снял видео с раскаленным болтом.

Надеюсь, это может быть полезно тем, кто интересуется индукционными нагревателями. Подскажите, пожалуйста, как увеличить температуру, чтобы болт достиг точки плавления?

Напряжение в сети составляет 194 вольт, а ток, потребляемый схемой, составляет всего 5 ампер, а форма волны на осциллографе является синусоидальной.

В моем прототипе я добавил несколько витков к дросселю RFC, чтобы получить большее напряжение на рабочей катушке и потреблять меньше ампер.

БТИЗ работали нормально, не нагреваясь во время эксплуатации. Подскажите, пожалуйста, что мне делать, чтобы получить побольше и тепла. Большое спасибо

Саид Махдави

Видеоклип:

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть запрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

2 Простые схемы индукционного нагревателя — плиты-плиты

В этом посте мы узнаем о двух простых в сборке схемах индукционного нагревателя, которые работают с принципами высокочастотной магнитной индукции для генерирования значительного количества тепла на небольшом заданном радиусе.

Обсуждаемые схемы индукционной плиты действительно просты и используют всего несколько активных и пассивных обычных компонентов для требуемых действий.

---

Обновление: Вы также можете узнать, как создать свою собственную варочную панель индукционного нагревателя:
Проектирование цепи индукционного нагревателя — Учебное пособие

---

Принцип работы индукционного нагревателя

Индукционный нагреватель — это устройство, которое использует высокочастотное магнитное поле для нагрева железного груза или любого ферромагнитного металла посредством вихревого тока.2 x сопротивление металла. Поскольку предполагается, что металл нагрузки состоит из железа, мы рассматриваем сопротивление R металлического железа.

Тепло = I ² x R (Железо)

Удельное сопротивление железа составляет: 97 нОм · м

Вышеупомянутое тепло также прямо пропорционально наведенной частоте, поэтому обычные трансформаторы с штамповкой из железа не используются в В приложениях с высокочастотным переключением вместо сердечников используются ферритовые материалы.

Однако здесь вышеупомянутый недостаток используется для получения тепла от высокочастотной магнитной индукции.

Обращаясь к предлагаемым ниже схемам индукционного нагревателя, мы находим концепцию, использующую ZVS или технологию переключения при нулевом напряжении для требуемого запуска полевых МОП-транзисторов.

Технология обеспечивает минимальный нагрев устройств, что делает работу очень эффективной и действенной.

Кроме того, цепь, являющаяся саморезонансной по своей природе, автоматически настраивается на резонансную частоту присоединенной катушки и конденсатора, вполне идентичных цепи резервуара.

Использование осциллятора Ройера

Схема в основном использует генератор Ройера, который отличается простотой и саморезонансным принципом работы.

Функционирование схемы можно понять по следующим пунктам:

1. При включении питания положительный ток начинает течь от двух половин рабочей катушки к стокам МОП-транзисторов.
2. В то же время напряжение питания также достигает ворот МОП-транзисторов, включая их.
3. Однако из-за того, что никакие два МОП-транзистора или какие-либо электронные устройства не могут иметь точно одинаковые характеристики проводимости, оба МОП-транзистора не включаются вместе, скорее, один из них включается первым.
4. Давайте представим, что T1 включается первым. Когда это происходит, из-за сильного тока, протекающего через T1, его напряжение стока имеет тенденцию падать до нуля, что, в свою очередь, высасывает напряжение затвора другого МОП-транзистора T2 через присоединенный диод Шоттки.
5. Здесь может показаться, что T1 может продолжать вести себя и уничтожать себя.
6. Однако именно в этот момент в действие вступает контур резервуара L1C1, который играет решающую роль. Внезапное проведение T1 вызывает скачок и коллапс синусоидального импульса на стоке T2.Когда синусоидальный импульс схлопывается, он снижает напряжение затвора T1 и отключает его. Это приводит к повышению напряжения на стоке T1, что позволяет восстановить напряжение затвора для T2. Теперь настала очередь Т2 проводить, Т2 теперь проводит, вызывая повторение, подобное тому, которое произошло для Т1.
7. Этот цикл теперь продолжается быстро, заставляя контур колебаться на резонансной частоте контура резервуара LC. Резонанс автоматически настраивается до оптимальной точки в зависимости от того, насколько хорошо совпадают значения LC.

Однако основным недостатком конструкции является то, что в ней в качестве трансформатора используется катушка с ответвлениями по центру, что немного усложняет реализацию обмотки. Однако центральный отвод обеспечивает эффективный двухтактный эффект через катушку всего с помощью пары активных устройств, таких как МОП.

Как видно, через затвор / исток каждого МОП-транзистора подключены диоды быстрого восстановления или высокоскоростного переключения.

Эти диоды выполняют важную функцию разряда емкости затвора соответствующих МОП-транзисторов во время их непроводящих состояний, тем самым делая операцию переключения быстрой и быстрой.

Как работает ZVS

Как мы уже обсуждали ранее, эта схема индукционного нагревателя работает по технологии ZVS.

ZVS означает переключение при нулевом напряжении, что означает, что МОП-транзисторы в цепи включаются, когда на их стоках присутствует минимальная или величина тока или нулевой ток, мы уже узнали это из объяснения выше.

Это фактически помогает МОП-транзисторам безопасно включаться, и, таким образом, эта функция становится очень выгодной для устройств.

Эту функцию можно сравнить с проводимостью при переходе через нуль для симисторов в цепях переменного тока.

Благодаря этому свойству МОП-транзисторы в таких саморезонансных цепях ZVS требуют гораздо меньших радиаторов и могут работать даже с массивными нагрузками до 1 кВА.

Поскольку частота цепи является резонансной по своей природе, она напрямую зависит от индуктивности рабочей катушки L1 и конденсатора C1.

Частота может быть рассчитана по следующей формуле:

f = 1 / (2π * √ [ L * C] )

Где f — частота, рассчитанная в Hertz
L — это индуктивность основной нагревательной катушки L1, представленная в Henries
, а C — емкость конденсатора C1 в фарадах

МОП-транзисторы

Вы можете использовать IRF540 в качестве МОП-транзисторов, которые рассчитаны на хорошие 110 В, 33 ампера.Для них можно использовать радиаторы, хотя выделяемое тепло не вызывает беспокойства, но все же лучше укрепить их на теплопоглощающих металлах. Однако можно использовать любые другие МОП-транзисторы с соответствующим номиналом, для этого нет никаких особых ограничений.

Индуктор или катушки индуктивности, связанные с катушкой основного нагревателя (рабочей катушкой), представляют собой своего рода дроссель, который помогает исключить любое возможное попадание высокочастотной составляющей в источник питания, а также ограничивает ток до безопасных пределов.

Значение этого индуктора должно быть намного выше по сравнению с рабочей катушкой. 2 мГн обычно вполне достаточно для этой цели. Однако он должен быть построен с использованием проводов большого сечения, чтобы обеспечить безопасное прохождение через него большого диапазона тока.

Контур резервуара

C1 и L1 составляют контур резервуара для предполагаемого фиксации на высокой резонансной частоте. Опять же, они тоже должны быть рассчитаны на то, чтобы выдерживать высокие значения тока и тепла.

Здесь мы видим использование металлизированных полипропиленовых конденсаторов 330 нФ / 400 В.

1) Мощный индукционный нагреватель с использованием драйвера Mazzilli. Concept

Первая конструкция, описанная ниже, представляет собой высокоэффективную индукционную концепцию ZVS, основанную на популярной теории драйверов Mazilli.

В нем используется одна рабочая катушка и две катушки ограничителя тока. Такая конфигурация исключает необходимость центрального отвода от основной рабочей катушки, что делает систему чрезвычайно эффективной и обеспечивает быстрый нагрев нагрузки огромных размеров. Нагревательный змеевик нагревает нагрузку посредством двухтактного механизма полного моста.

Модуль фактически доступен в Интернете и может быть легко куплен по очень разумной цене.

Принципиальная схема этой конструкции представлена ​​ниже:

Исходная схема видна на следующем изображении:

Принцип работы — та же технология ZVS, с использованием двух полевых МОП-транзисторов высокой мощности. Вход питания может быть от 5 В до 12 В, а сила тока от 5 до 20 А в зависимости от используемой нагрузки.

Выходная мощность

Выходная мощность вышеуказанной конструкции может достигать 1200 Вт, когда входное напряжение повышается до 48 В, а ток — до 25 ампер.

На этом уровне тепло, выделяемое рабочим змеевиком, может быть достаточно высоким, чтобы за минуту расплавить болт толщиной 1 см.

Размеры рабочей катушки

Видео-демонстрация

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть запрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

2 Простые схемы индукционного нагревателя — плиты-плиты

В этом посте мы узнаем о двух простых в сборке схемах индукционного нагревателя, которые работают с принципами высокочастотной магнитной индукции для генерирования значительного количества тепла на небольшом заданном радиусе.

Обсуждаемые схемы индукционной плиты действительно просты и используют всего несколько активных и пассивных обычных компонентов для требуемых действий.

---

Обновление: Вы также можете узнать, как создать свою собственную варочную панель индукционного нагревателя:
Проектирование цепи индукционного нагревателя — Учебное пособие

---

Принцип работы индукционного нагревателя

Индукционный нагреватель — это устройство, которое использует высокочастотное магнитное поле для нагрева железного груза или любого ферромагнитного металла посредством вихревого тока.2 x сопротивление металла. Поскольку предполагается, что металл нагрузки состоит из железа, мы рассматриваем сопротивление R металлического железа.

Тепло = I ² x R (Железо)

Удельное сопротивление железа составляет: 97 нОм · м

Вышеупомянутое тепло также прямо пропорционально наведенной частоте, поэтому обычные трансформаторы с штамповкой из железа не используются в В приложениях с высокочастотным переключением вместо сердечников используются ферритовые материалы.

Однако здесь вышеупомянутый недостаток используется для получения тепла от высокочастотной магнитной индукции.

Обращаясь к предлагаемым ниже схемам индукционного нагревателя, мы находим концепцию, использующую ZVS или технологию переключения при нулевом напряжении для требуемого запуска полевых МОП-транзисторов.

Технология обеспечивает минимальный нагрев устройств, что делает работу очень эффективной и действенной.

Кроме того, цепь, являющаяся саморезонансной по своей природе, автоматически настраивается на резонансную частоту присоединенной катушки и конденсатора, вполне идентичных цепи резервуара.

Использование осциллятора Ройера

Схема в основном использует генератор Ройера, который отличается простотой и саморезонансным принципом работы.

Функционирование схемы можно понять по следующим пунктам:

1. При включении питания положительный ток начинает течь от двух половин рабочей катушки к стокам МОП-транзисторов.
2. В то же время напряжение питания также достигает ворот МОП-транзисторов, включая их.
3. Однако из-за того, что никакие два МОП-транзистора или какие-либо электронные устройства не могут иметь точно одинаковые характеристики проводимости, оба МОП-транзистора не включаются вместе, скорее, один из них включается первым.
4. Давайте представим, что T1 включается первым. Когда это происходит, из-за сильного тока, протекающего через T1, его напряжение стока имеет тенденцию падать до нуля, что, в свою очередь, высасывает напряжение затвора другого МОП-транзистора T2 через присоединенный диод Шоттки.
5. Здесь может показаться, что T1 может продолжать вести себя и уничтожать себя.
6. Однако именно в этот момент в действие вступает контур резервуара L1C1, который играет решающую роль. Внезапное проведение T1 вызывает скачок и коллапс синусоидального импульса на стоке T2.Когда синусоидальный импульс схлопывается, он снижает напряжение затвора T1 и отключает его. Это приводит к повышению напряжения на стоке T1, что позволяет восстановить напряжение затвора для T2. Теперь настала очередь Т2 проводить, Т2 теперь проводит, вызывая повторение, подобное тому, которое произошло для Т1.
7. Этот цикл теперь продолжается быстро, заставляя контур колебаться на резонансной частоте контура резервуара LC. Резонанс автоматически настраивается до оптимальной точки в зависимости от того, насколько хорошо совпадают значения LC.

Однако основным недостатком конструкции является то, что в ней в качестве трансформатора используется катушка с ответвлениями по центру, что немного усложняет реализацию обмотки. Однако центральный отвод обеспечивает эффективный двухтактный эффект через катушку всего с помощью пары активных устройств, таких как МОП.

Как видно, через затвор / исток каждого МОП-транзистора подключены диоды быстрого восстановления или высокоскоростного переключения.

Эти диоды выполняют важную функцию разряда емкости затвора соответствующих МОП-транзисторов во время их непроводящих состояний, тем самым делая операцию переключения быстрой и быстрой.

Как работает ZVS

Как мы уже обсуждали ранее, эта схема индукционного нагревателя работает по технологии ZVS.

ZVS означает переключение при нулевом напряжении, что означает, что МОП-транзисторы в цепи включаются, когда на их стоках присутствует минимальная или величина тока или нулевой ток, мы уже узнали это из объяснения выше.

Это фактически помогает МОП-транзисторам безопасно включаться, и, таким образом, эта функция становится очень выгодной для устройств.

Эту функцию можно сравнить с проводимостью при переходе через нуль для симисторов в цепях переменного тока.

Благодаря этому свойству МОП-транзисторы в таких саморезонансных цепях ZVS требуют гораздо меньших радиаторов и могут работать даже с массивными нагрузками до 1 кВА.

Поскольку частота цепи является резонансной по своей природе, она напрямую зависит от индуктивности рабочей катушки L1 и конденсатора C1.

Частота может быть рассчитана по следующей формуле:

f = 1 / (2π * √ [ L * C] )

Где f — частота, рассчитанная в Hertz
L — это индуктивность основной нагревательной катушки L1, представленная в Henries
, а C — емкость конденсатора C1 в фарадах

МОП-транзисторы

Вы можете использовать IRF540 в качестве МОП-транзисторов, которые рассчитаны на хорошие 110 В, 33 ампера.Для них можно использовать радиаторы, хотя выделяемое тепло не вызывает беспокойства, но все же лучше укрепить их на теплопоглощающих металлах. Однако можно использовать любые другие МОП-транзисторы с соответствующим номиналом, для этого нет никаких особых ограничений.

Индуктор или катушки индуктивности, связанные с катушкой основного нагревателя (рабочей катушкой), представляют собой своего рода дроссель, который помогает исключить любое возможное попадание высокочастотной составляющей в источник питания, а также ограничивает ток до безопасных пределов.

Значение этого индуктора должно быть намного выше по сравнению с рабочей катушкой. 2 мГн обычно вполне достаточно для этой цели. Однако он должен быть построен с использованием проводов большого сечения, чтобы обеспечить безопасное прохождение через него большого диапазона тока.

Контур резервуара

C1 и L1 составляют контур резервуара для предполагаемого фиксации на высокой резонансной частоте. Опять же, они тоже должны быть рассчитаны на то, чтобы выдерживать высокие значения тока и тепла.

Здесь мы видим использование металлизированных полипропиленовых конденсаторов 330 нФ / 400 В.

1) Мощный индукционный нагреватель с использованием драйвера Mazzilli. Concept

Первая конструкция, описанная ниже, представляет собой высокоэффективную индукционную концепцию ZVS, основанную на популярной теории драйверов Mazilli.

В нем используется одна рабочая катушка и две катушки ограничителя тока. Такая конфигурация исключает необходимость центрального отвода от основной рабочей катушки, что делает систему чрезвычайно эффективной и обеспечивает быстрый нагрев нагрузки огромных размеров. Нагревательный змеевик нагревает нагрузку посредством двухтактного механизма полного моста.

Модуль фактически доступен в Интернете и может быть легко куплен по очень разумной цене.

Принципиальная схема этой конструкции представлена ​​ниже:

Исходная схема видна на следующем изображении:

Принцип работы — та же технология ZVS, с использованием двух полевых МОП-транзисторов высокой мощности. Вход питания может быть от 5 В до 12 В, а сила тока от 5 до 20 А в зависимости от используемой нагрузки.

Выходная мощность

Выходная мощность вышеуказанной конструкции может достигать 1200 Вт, когда входное напряжение повышается до 48 В, а ток — до 25 ампер.

На этом уровне тепло, выделяемое рабочим змеевиком, может быть достаточно высоким, чтобы за минуту расплавить болт толщиной 1 см.

Размеры рабочей катушки

Видео-демонстрация

2) Индукционный нагреватель с рабочей катушкой с центральным отводом

Эта вторая концепция также является индукционным нагревателем ZVS, но использует центральное разветвление рабочей катушки, которое может быть немного менее эффективным по сравнению с предыдущей конструкцией.L1, который является наиболее важным элементом всей схемы. Он должен быть построен с использованием очень толстых медных проводов, чтобы выдерживать высокие температуры во время индукционных операций.

Конденсатор, описанный выше, в идеале должен быть подключен как можно ближе к клеммам L1. Это важно для поддержания резонансной частоты на указанной частоте 200 кГц.

Характеристики первичной рабочей катушки

Для катушки индукционного нагревателя L1 можно намотать множество медных проводов диаметром 1 мм параллельно или бифилярно, чтобы более эффективно рассеивать ток, вызывая меньшее тепловыделение в катушке.

Даже после этого катушка может подвергаться воздействию высоких температур и деформироваться из-за этого, поэтому можно попробовать альтернативный метод намотки.

В этом методе мы наматываем его в виде двух отдельных катушек, соединенных в центре для получения требуемого центрального отвода.

В этом методе можно попробовать использовать меньшие витки для уменьшения импеданса катушки и, в свою очередь, увеличения ее способности выдерживать ток.

Емкость для этой схемы, напротив, может быть увеличена, чтобы пропорционально понизить резонансную частоту.

Конденсаторы резервуара:

Всего 330 нФ x 6 можно использовать для получения чистой емкости приблизительно 2 мкФ.

Как прикрепить конденсатор к индукционной катушке

На следующем изображении показан точный метод подключения конденсаторов параллельно концевым выводам медной катушки, предпочтительно через печатную плату хорошего размера.

Список деталей для указанной выше цепи индукционного нагревателя или индукционной нагревательной плиты

• R1, R2 = 330 Ом 1/2 Вт
• D1, D2 = FR107 или BA159

.Схема и объяснение удвоителя напряжения

Удвоитель напряжения — это схема, в которой мы получаем удвоенное входное напряжение, например, если мы подаем напряжение 5 В, мы получим 10 вольт на выходе. Обычно трансформаторы используются для повышения или понижения напряжения, но иногда использование трансформаторов невозможно из-за их размера и стоимости. Итак, вот быстрое, простое и практичное решение для удвоения напряжения с использованием микросхемы таймера 555.

Компоненты

• 555 таймер IC
• Диоды -2 (1N4007)
• Резисторы- 10к, 33к
• Емкость двигателя — 22 мкФ (2), 0.01 мкФ (2)
• Источник питания 3-12В

Схема и пояснения удвоителя напряжения

Мы можем разделить схему на две части: первая часть состоит из ИС 555 в нестабильном режиме, для генерации прямоугольной волны, а вторая часть состоит из 2 диодов и 2 конденсаторов для удвоения выходного напряжения.

Мы настроили микросхему таймера 555 в режиме нестабильного мультивибратора для генерации прямоугольной волны прибл. 2 кГц, эта частота определяется резистором R1, R2 и конденсатором C1.Ниже приведены формулы для того же:

F = 1,44 / (R1 + 2 * R2) * C1

Когда на выходе PIN 3 микросхемы 555 IC низкий уровень, диод D1 смещается в прямом направлении, а конденсатор C3 заряжается через D1. Конденсатор C3 заряжается до того же напряжения на источнике, в нашем случае 5В.

Теперь, когда выходной сигнал на контакте 3 становится высоким, D1 получает обратное смещение и блокирует разряд конденсатора C3, и в то же время D2 смещается в прямом направлении и позволяет конденсатору C4 заряжаться.Теперь конденсатор C4 заряжается объединенным напряжением конденсатора C3 и напряжением входного источника, то есть 5 В конденсатора C3 и 5 В входного питания, поэтому он заряжается до 10 В (в два раза больше напряжения входного источника). Но на практике мы получаем выходное напряжение вдвое меньше входного, например, в нашем случае мы получаем прибл. 8,76 В вместо 10 В.

У данной схемы удвоителя напряжения есть и недостатки. :

1. Однако эта схема очень полезна для генерирования более высокого напряжения от источника малой мощности, но она может обеспечить ток только до 50 мА.Поэтому его следует использовать только для приложений с низким током.
2. Также выходное напряжение может быть нестабильным, поэтому можно использовать регулятор напряжения (IC78XX) соответствующего номинала, регулирующий и плавный выход. Но сам регулятор напряжения IC потребляет некоторый ток и снижает выходной ток (не должен превышать 70 мА).

Примечания:

• Входное напряжение должно быть в пределах 3–12 вольт, более высокое напряжение приведет к выходу из строя микросхемы таймера 555.
• Нагрузка на выходе не должна потреблять ток более 70 мА.
• Напряжение не будет удваиваться мгновенно, но будет увеличиваться медленно и через некоторое время установится в два раза больше входного напряжения.
• Номинальное напряжение конденсатора C4 должно как минимум в два раза превышать входное напряжение.
• Выходное напряжение не вдвое больше входного напряжения, оно будет меньше входного напряжения. Например, у нас есть 8,76 В для входного питания 5 В, а если вы примените 12 В, выходное напряжение будет 18-20 В.

.Цепь передатчика дальнего действия

— диапазон от 2 до 5 км

Предлагаемая цепь передатчика дальнего действия действительно очень устойчивая, конструкция без гармоник, которую можно использовать со стандартными FM-частотами между 88 и 108 МГц.

Технические характеристики передатчика

Это, вероятно, будет охватывать 5-километровый спектр (большой диапазон). Он включает в себя чрезвычайно последовательный генератор по той причине, что вы используете стабилизатор LM7809, который представляет собой стабилизированный источник питания 9 В для транзистора T1, и для перестройки частоты, которая может быть достигнута с помощью линейного потенциометра 10K.

Выходная мощность этого ВЧ-передатчика большого радиуса действия составляет приблизительно 1 Вт, однако может быть более значительной, если вы используете транзисторы, такие как KT920A, BLY8, 2SC1970, 2SC1971…

Транзистор T1 используется в качестве каскада генератора для обеспечения устойчивой частоты малой мощности. Для точной настройки частоты. примените линейный потенциометр 10 кОм следующим образом: если вы измените в направлении земли частоту. вероятно, уменьшится, но когда вы настроите его в направлении +, он будет расти.

По сути, потенциометр нужен как гибкий источник питания для пары варикапов BB139.

Оба эти диода работают как сменные конденсаторы, пока вы регулируете потенциометр. Регулируя емкость диода, цепь диодов L1 + создает резонансную цепь для T1.

Не стесняйтесь использовать транзисторы, подобные BF199, BF214, однако будьте осторожны, чтобы не использовать BC. На данный момент вы еще не получили беспроводной FM-передатчик дальнего действия из-за того, что электрическая мощность значительно снижена, максимум 0,5 мВт.

Как это работает

Предлагаемая схема передатчика работает следующим образом:

Всегда закрывайте каскад генератора металлической защитой, чтобы избежать дестабилизации колебательного каскада паразитными частотами.

Транзисторы T2 и T3 функционируют как буферный каскад, T2 как усилитель напряжения, а T3 как усилитель тока.

Этот буферный каскад жизненно важен для стабилизации частоты просто потому, что представляет собой тампонную цепь между генератором, предусилителем и оконечным усилителем. Известно, что плохая компоновка передатчика обычно меняет частоту. всякий раз, когда вы меняете завершенную стадию.

При использовании этого этапа T2, T3 это больше не повторится!

T4 — это каскад предусилителя, который используется в качестве усилителя мощности РЧ напряжения, который позволяет ему вырабатывать соответствующую мощность для оконечного каскада транзистора T5.

Как было продемонстрировано, T4 имеет конденсаторный подстроечный резистор на своем коллекторе, это определенно используется для создания резонансной схемы, предназначенной для управления T4, чтобы способствовать более выгодным ситуациям и устранять эти нежелательные гармоники.

Катушки L2 и L3 должны располагаться под углом 90 градусов друг к другу, это необходимо для предотвращения частотной и паразитной связи.

Заключительный каскад ВЧ передатчика дальнего действия оборудован любым силовым ВЧ транзистором, имеющим производственную мощность не менее одного ватта.

Используйте транзисторы, такие как 2N3866, 2N3553, KT920A, 2N3375, 2SC1970 или 2SC1971, если вы хотите создать профессиональный FM-передатчик с достаточной мощностью для работы в зоне расширенного спектра. Если вы используете 2N2219, вы обязательно получите максимум 400 мВт.

Используйте эффективный радиатор для транзистора T5, потому что он немного нагревается. Используйте надежный сбалансированный источник питания 12 В / 1 А.

Как настроить передатчик

Начните со сборки каскада генератора, припаяйте крошечный провод к конденсатору T1 10 пФ и прослушайте FM-радио, настраивайте потенциометр 10 кОм до тех пор, пока не появится возможность «услышать» пустые помехи или, может быть, если подключить музыкальную базу, можно будет слушать мелодии.

С 70-сантиметровым шнуром можно обработать область длиной 2–3 метра просто с помощью каскада генератора.

Затем продолжите и соберите оставшуюся часть РЧ-передатчика, используя правильное экранирование, как предложено в объяснении выше.

Как только вы закончите проектирование передатчика, подключите антенну или, что более эффективно, резистивную нагрузку 50 или 75 Ом и используйте ее в качестве радиочастотного пробника, не стесняйтесь использовать диод 1N4148 вместо пробного диода.

Еще раз выполните точную настройку потенциометра 10k на предпочтительную частоту.после этого перейдите к этапу T4 и уменьшите начальный подстроечный резистор коллектора до максимального значения напряжения на мультиметре.

После этого продолжайте с последующим триммером и так далее. После этого вернитесь к самому первому подстроечнику и снова отрегулируйте его, пока не получите максимальное напряжение на мультиметре.

Для РЧ мощности в один ватт вы можете получить от двенадцати до шестнадцати напряжений. Метод P (в ваттах) эквивалентен U2 / Z, где Z равно 150 для резистора 75 Ом или 100 для резистора 50 Ом, тем не менее следует иметь в виду, что надлежащая ВЧ мощность меньше.

После этой модификации, если что-то идет хорошо, подключите антенну, продолжайте использовать радиочастотный зонд, заново отрегулируйте все триммеры прямо с T3.

Убедитесь, что у вас нет гармоник, проверьте телевизор и радио, чтобы определить, есть ли колебания в диапазоне. Проверьте это в другом месте, подальше от FM-передатчика или антенны.

Устройство полностью настроено для использования для обмена музыкой, разговоров, чатов в предложенном диапазоне и диапазонах.

Принципиальная схема

Все индукторы с воздушным сердечником

L1 = 5 ран / 23 SWG / 4 мм посеребренная медь
L2 = 6 ран / 21 SWG / 6 мм эмалированная медь
L3 = 3 раны / 19 SWG / посеребренная медь 7 мм
L4 = 6 ран / 19 SWG / 6 мм эмалированная медь
L5 = 4 раны / 19 SWG / посеребренная медь 7 мм

T1 = T2 = T3 = T4 = BF199
T5 = 2N3866 для 1 Вт / 2SC1971, BLY81 или 2N3553 для 1,5 — 2 Вт мощность.

Отзыв от г-на Химзо (преданного последователя этого веб-сайта)

Здравствуйте, Свагатам,

У меня несколько вопросов по поводу вашего FM-передатчика дальнего действия.

Во-первых, что касается экранирования, какое самое простое решение, чтобы избежать этих «паразитных частот»?

Во-вторых, что означают конденсаторы емкостью 1 нФ вверху? Могут ли они быть простыми при параллельном включении или их нужно разделять на каждый транзистор, как на схеме?

В-третьих, я отправил вам фото передатчика, усилитель не включил, потому что идет мой радиатор. Где поставить антенну для тестирования без усилителя (ступень Т5)?

И, наконец, как я могу модулировать эти триммеры, если у меня нет пластиковых отверток?

Спасибо большое, это отличный проект.

Ваш поклонник, Химзо.

Решение проблемы цепи

Привет, Химзо,

Самый простой и единственный способ экранировать различные чувствительные каскады — использовать металлические стенки между каскадами …

Конденсаторы емкостью 1 нФ должны быть размещены именно там, где они указаны на рисунке. диаграмма … изображение, которое вы показали, никогда не будет работать … схемы передатчика требуют особой осторожности в отношении их конструкции и расположения компонентов.

Вы никогда не сможете успешно построить передатчик дальнего действия на макетной плате, вам придется сделать это на хорошо спроектированной печатной плате, которая должна иметь заземленную компоновку базы дорожек, охватывающую все более тонкие дорожки, только тогда вы можете ожидать, что передатчик будет работать. .. это тоже после тщательной оптимизации триммеров и использования совместимой антенны.

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем сайта: https: // www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими новаторскими идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемами, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

.