Главная страница
qrcode

Консультанты А. Мурзин, О. Поплавская Отопление от а до Я. Д. Г. Падалка. К. Диалог-Пресс , 2008. 44 с. ил


НазваниеКонсультанты А. Мурзин, О. Поплавская Отопление от а до Я. Д. Г. Падалка. К. Диалог-Пресс , 2008. 44 с. ил
Дата27.01.2020
Размер11.6 Mb.
Формат файлаpdf
Имя файлаOtoplenie ot A do Ya.pdf
оригинальный pdf просмотр
ТипКнига
#158528
страница2 из 4
Каталог
1   2   3   4
Проточный электронагреватель
Электрические водонагреватели I 9
Газовые котлы
10 I Газовые котлы
Образно говоря, любой котел – это сердце отопительной системы, ведь именно от него по «сосудам»трубам распространяется по дому тепло. А газовый котел – наиболее подходящий в наших условиях вид такого «сердца» в силу того, что он более технологичен и комфортен в использовании, чем твердо- и жидкотопливные котлы, и существенно более экономичен, чем электрические. К тому же уровень газификации в Украине очень высокий.
Конечно, устанавливать автономную систему отопления на основе газового котла разумнее всего там, где имеется, хотя бы неподалеку, газопровод. Котлы, которые могут работать и от баллона со сжиженным газом, тоже можно купить, но стоит сжиженный газ дорого и эксплуатация такого котла, как правило, экономически нецелесообразна. Установка потребует немало разрешительных документов, да и котел – устройство достаточно сложное, потому доверить это дело следует солидной фирме. Состоит газовый настенный котел из трех обязательных элементов: это газовая горелка, газовая арматура,
управляющая подачей газа, и теплообменник. Последний преимущественно выполняется из меди, встречаются также
Настенный газовый котел (в разрезе)
Система отопления с двухконтурным котлом
Система отопления с одноконтурным котлом и бойлером ГВС
Газовые котлы I 11
запас горячей воды. Объем бойлера рассчитывается в соответствии с потребностями.
Основные характеристики газового котла
– это мощность и объем воды, который он может подать в систему отопления за единицу времени.
Именно эти параметры следует учитывать, подбирая котел для своего дома.
В качестве очень приблизительной рекомендации по подбору мощности котла можно принять величину в 1 кВт мощности на 10 кв. м отапливаемой стальные и чугунные, но очень редко, т. к. медный теплообменник легче и дешевле. Кроме того, в корпусе настенного газового котла находится встроенный насос для обеспечения циркуляции воды в системе, предохранительный клапан и мембранный расширительный бак, а также элементы управления, самодиагностики и защиты. Все это позволяет назвать газовый котел настенной миникотельной.
Принцип работы устройства, в общем-то, прост:
автоматика, установленная в котле, при помощи датчиков и терморегуляторов фиксирует потребность системы в тепле, включает газовую арматуру,
протекающая через котел вода нагревается в теплообменнике до необходимой температуры и при помощи циркуляционного насоса подается в контур системы отопления.
Такой котел называется одноконтурным, и применяется он только для отопления помещения. Для подогревания воды придется приобрести газовую колонку или электрический бойлер.
Однако имеются и двухконтурные газовые котлы, используемые как для отопления, так и для горячего водоснабжения. Такой котел имеет встроенный контур нагревания горячей воды,
правда, работать одновременно в режимах отопления и нагревания воды он не сможет: при включении горячей воды работа системы отопления прекращается. Но в наших условиях это вряд ли будет заметно, т. к. потребуется 2–3 часа работы котла в режиме нагревания воды для того, чтобы температура в помещении ощутимо снизилась, поэтому для большинства домов такой котел будет вполне эффективным.
Если же предполагается, что потребуется регулярный отбор горячей воды в немалом количестве,
например, в доме с несколькими ванными комнатами и санузлами, плюс одной-двумя кухнями,
можно использовать промежуточный вариант – одноконтурный котел с возможностью подключения бойлера, в котором накапливается определенный
Горение газа в горелке
Схема горения газа
рой сгорания этот процесс осуществляется через дымовую трубу за счет естественной тяги, а для поддерживания горения используется воздух, взятый из помещения, в котором установлен котел, потому очень важен постоянный приток воздуха в помещение. Такие котлы дешевле, и большинство настенных котлов выполнены именно таким образом. В
котлах с закрытой камерой сгорания и, соответственно, принудительным удалением дымовых газов, есть встроенный вентилятор, так называемый
«дымосос», который вытягивает дымовые газы из котла и под напором выбрасывает в специальный дымовой канал, представляющий собой, как правило, алюминиевую или стальную трубу. Этот канал можно вывести через наружную стену здания, для чего потребуется пробить отверстие диаметром приблизительно 10 см. Воздух для горения в таких котлах забирается с улицы, поэтому их целесообразно применять в квартирах многоэтажных жилых домов. В последнее время такие котлы доплощади при высоте потолков не более 3 м. При более точном расчете следует учитывать большое количество факторов, таких как объем помещения,
качество утепления здания, толщина стен, размеры окон и их свойства и т. д. Такой расчет называется теплотехническим и может быть выполнен специалистом фирмы-продавца. В то же время можно сказать, что большинство современных настенных газовых котлов справятся с отоплением небольших и среднего размера домов площадью до 200 кв. м,
причем в этом случае подойдет как одноконтурный,
так и двухконтурный котел. Руководствоваться при этом следует требованиями к приготовлению горячей воды: при наличии в доме одной душевой и одного-двух умывальников пропускной способности двухконтурного котла будет достаточно, если же в доме имеются две ванны, то лучше приобрести котел с подключением бойлера либо газовую колонку для нагревания воды. В последнем варианте есть определенное преимущество – независимость работы устройств, что полезно в случае выхода из строя одного из них.
А вот в домах большей площади, где требуется немалая мощность котла, нагрузки на систему отопления значительно превышают потребности в горячем водоснабжении, поэтому там целесообразно использовать одноконтурный котел, а для приготовления горячей воды применять дополнительный бойлер или теплообменник.
При выборе котла также следует обратить внимание на тип розжига устройства. В котлах с пьезоэлектрическим розжигом включение котла производится вручную нажатием на кнопку так называемого
«пилотного» запальника. При отключении котла запальный фитиль продолжает гореть, он и обеспечивает дальнейший розжиг горелки. В котлах с электрическим розжигом нет постоянно горящего пилотного запальника, включается он автоматически за счет электрической искры. Это и комфортно,
и экономично, но такой котел стоит дороже.
Важный вопрос – как происходит дымоудаление из газового котла. В котлах с открытой каме12 I Газовые котлы
Варианты установки настенных котлов
Панель управления настенного котла
Погодный регулятор
вольно широко применяются и для отопления обычных домов с дымоходом, т. к. они безопаснее и не требуют дымоходного канала.
Горелки в настенных газовых котлах атмосферного типа незаменимы, если в процессе эксплуатации планируется переходить с природного газа на сжиженный. Для этого необходимо дополнительно приобрести комплект для перехода на сжиженный газ. Самое главное достоинство таких горелок –
бесшумность работы.
Все настенные котлы выпускаются с модулируемой горелкой, которая позволяет в зависимости от потребности в тепле регулировать подачу газа, т. е.
производить модуляцию пламени. Применение автоматической модуляции в двухконтурном котле способствует повышению уровня комфорта, поскольку позволяет точно поддерживать заданную пользователем температуру, что особенно приятно при включении горячей воды: как бы Вы не изменяли расход воды, температура ее останется постоянной. Уточним, что режим модуляции требует, по сути, практически постоянной работы горелок, но суммарный расход газа при этом не увеличивается,
а наоборот уменьшается за счет более оптимального его использования.
Современный котел оснащен встроенными датчиками температуры, причем в двухконтурном котле они имеются в контурах как отопления, так и приготовления горячей воды. Комнатный терморегулятор можно настроить на определенную температуру воздуха в помещении, и далее регулятор будет сам включать и отключать котел для поддержания заданной температуры, что также сокращает расход газа.
Все современные котлы имеют встроенные системы защиты. Так, при отключении электропитания котел останавливается и после возобновления электроснабжения автоматически возобновляет свою работу. При прекращении подачи газа автоматика подает команду на закрытие электромагнитного клапана, который контролирует подачу газа в котел. Автоматическое включение горелки после возобновления подачи газа в сети не срабатывает,
для включения котла необходимо перезапустить его вручную. Имеется также защита от замерзания, используемая тогда, когда котел работает в энергосберегающем режиме. Суть системы защиты заключается в том, что котел, выключенный в течение длительного времени, при помощи датчиков контролирует температуру теплоносителя, и если она снижается до 5–6 °С, котел включается, прогревает систему отопления и выключается снова. Наконец, есть защита и от блокировки циркуляционного насоса. Полезна она летом, когда система отопления не работает: раз в сутки на минуты на две включается насос, чтобы ротор насоса не заклинило после простоя без движения в течение нескольких месяцев.
Кроме того, все котлы обычно имеют встроенную систему самодиагностики, которая анализирует состояние элементов котла и в случае неисправностей информирует об этом потребителя при помощи специальных кодов ошибок, отображаемых на табло. Таким образом может быть диагностировано до 90% возможных неисправностей, а код ошибки можно сообщить представителю сервисной службы,
который приедет на место уже подготовленным к устранению определенной проблемы.
Отдельно рассмотрим отличия напольного котла от настенного. Во-первых, такой котел всегда одноконтурный, и для нагревания воды требуется добавление накопительного бойлера. Во-вторых, его габариты значительно больше, потому для установки необходимо наличие отдельного помещения
Газовые котлы I 13
14 I Газовые котлы отсутствие ограничений по мощности, ведь если мощность настенных котлов может достигать лишь
24–35 кВт, то напольных – выше 100 кВт. Так что,
если позволяют финансы (напольный котел при прочих равных условиях обойдется дороже настенного) и имеется необходимая площадь, то для установки в коттедже можно рекомендовать именно такой котел.
Возможна совместная, или каскадная установка котлов, причем как настенных, так и напольных. Это обеспечивает аварийный резерв мощности в случае выхода из строя одного из котлов, а при малых нагрузках – более экономичную работу.
Прослужить настенные котлы при условии квалифицированного монтажа, правильной эксплуатации и своевременного технического обслуживания могут 15–20 лет, а напольные – и до 25 лет.
Гарантия при этом распространяется изначально на один год их работы (при условии принятия котла представителем сервисного центра после установки). Через год, в случае проведения платного технического обслуживания, гарантия может быть продлена еще на год, и в дальнейшем рекомендуется проведение технического обслуживания котла минимум один раз в год.
Напольный котел с бойлером ГВС
или части помещения, ведь большая часть исполнительных и дополнительных устройств находится снаружи. При этом аппарат не должен располагаться вплотную к стене или между двумя стенами. С другой стороны, в сравнении с настенным напольный котел проще в обслуживании и вообще менее требователен к условиям эксплуатации, а потому более надежен. Главное же преимущество такого котла –
Бак ГВС косвенного
нагрева (в разрезе)
Бак ГВС
косвенного нагрева
Напольный газовый конденсационный котел
Газовые конденсационные котлы I 15
Итак, газовый котел – это технологичное и комфортное «сердце» отопительной системы. А конденсационный газовый котел благодаря своей более современной конструкции позволяет сделать отопление еще более экономичным и комфортным.
Сравним конструкции и характеристики конденсационных и обычных котлов.
В обычном газовом котле продукты сгорания в виде горячих отходящих газов проходят через теплообменник котла, где отдают большую часть своей энергии теплоносителю. Большую, да не всю. Отходящие газы через дымоход выбрасываются в атмосферу, при этом теряется часть неиспользованной теплоты, поскольку вместе с газами уходит и водяной пар, образующийся при сгорании топлива.
Именно этот пар и уносит с собой скрытую энергию,
которую способен сохранять и передавать системе отопления конденсационный котел.
Принцип действия конденсационного котла.
При охлаждении пар превращается в жидкость, то есть конденсируется, высвобождая при этом определённое количество теплоты. В обычном котле идет борьба с конденсацией, в этом же варианте конденсация только приветствуется. Конденсация происходит в специальном теплообменнике увеличенной площади, который и отбирает тепло для системы отопления. Количество теплоты, которое может быть получено при полном сжигании единицы топлива,
включая долю, высвобождаемую при конденсации пара, называется «высшей» теплотой сгорания топлива, в то время как то же количество теплоты, но
Настенный конденсационный котел
Теплообменник конденсационного котла
Газовые конденсационные котлы
Сложная конструкция трубы теплообменника
конденсационного котла
Принцип получения КПД 110 %
16 I Газовые конденсационные котлы без учёта теплоты конденсации, называется «низшей» теплотой сгорания топлива. Кстати, принцип работы конденсационного котла был известен более ста лет назад, но эффективно использовать его стали относительно недавно – как только появилась возможность использования при изготовлении котлов устойчивых к коррозии сплавов и различных марок нержавеющей стали.
В этом различии терминов и заключается наличие в технических характеристиках конденсационных котлов коэффициента полезного действия порядка 108–109%, но в любом случае более 100%.
Понятно, что по законам физики потери энергии неизбежны и КПД не может превышать стопроцентную «планку». Но древние философы говорили, что,
прежде чем начинать спор, следует договориться о тождественности терминов. В этом и заключается суть такой величины КПД: для возможности сравнения тепловой эффективности конденсационных и обычных газовых котлов вычисление выполняется на основе значения низшей теплоты сгорания.
Исторически сложилось так, что все физические расчеты велись на основании измеряемого значения низшей теплоты сгорания. Таким образом, это не реальный КПД, а сравнительный, или условный.
Но и при вычислении КПД на основе значения высшей теплоты сгорания величина КПД конденсационных котлов получается достаточно высокой, и значительно выше, чем обычных газовых котлов.
Также среди преимуществ конденсационных котлов можно назвать их более высокую экономичность, примерно на 15–20% выше в сравнении с обычными. Кроме того, в таких котлах используются высокотехнологичные горелки, которые обеспечивают приготовление топливно-воздушной смеси в оптимальных для данного режима горения пропорциях (с непрерывным контролем соотношения «газ –
воздух»), что сводит к минимуму вероятность неполного сгорания топлива. В результате в отходящих газах значительно снижается количество вредных выбросов, а низкая температура отходящих газов,
зачастую ниже 40 °С, позволяет использовать дымоходы из пластмассы, что уменьшает затраты на их монтаж. По исполнению конденсационные котлы подобны традиционным. Обычно они выполняются в настенном варианте, хотя выпускаются и напольные конденсационные котлы высокой мощности,
Каскад конденсационных котлов
Настенный конденсационный котел (в разрезе)
Газовые конденсационные котлы I 17
которые применяются в промышленных или офисных помещениях. Отличаются они от обычных котлов тем, что теплообменник в них иной и выполняется из кислотостойких материалов, таких как силумин или нержавеющая сталь. Ведь образующийся водный конденсат за счет повышенной кислотности может вызвать коррозию стали и чугуна, применяемых при производстве неконденсационных котлов. По форме теплообменник может выполняться, например, в виде труб сложного сечения с дополнительными спиралевидными ребрами. Все это делается для увеличения площади теплообмена и, соответственно, повышения эффективности работы котла.
Кроме этого в конденсационном котле применен вентилятор, установленный перед горелкой, который «высасывает» из газопровода газ, смешивает с воздухом и направляет к горелке рабочую смесь газа с воздухом.
Удаление дымовых газов, как правило, осуществляется через коаксиальные дымоходы, обычно изготовляемые из термостойкого пластика. А управляемый электроникой насос оптимизирует мощность отопления, экономит электроэнергию и снижает шум от протекающего в отопительной системе теплоносителя.
Каким бы совершенным ни был котёл, эффективность его работы в значительной степени зависит от параметров системы отопления. Чем ниже температура воды, тем более полно будет происходить конденсация водяного пара, а значит, тем большая доля скрытой теплоты будет возвращаться в систему. Таким образом, тем выше будет и КПД
котла. Разумеется, и систему отопления под конденсационный котел следует применять соответствующую, рассчитанную на более низкую температуру теплоносителя. При проектировании нужно ставить условие, чтобы температура теплоносителя в обратном контуре не превышала 60 °С при любых условиях снаружи. В таком случае при относительно небольшом морозе температура в обратной линии будет составлять около 45–50 °С и котел будет работать в режиме конденсации. Все необходимые условия соблюдаются в напольных системах отопления или системах низкотемпературного панельного отопления. Режим конденсации в этом случае обеспечивается в течение всего периода отопления.
Необходимое условие для работы котла в конденсационном энергосберегающем режиме – температура теплоносителя на входе в котел менее 57 °С.
Чем температура ниже, тем лучше будет происходить конденсация и тем выше будет КПД котла.
Но даже если установить такой котел на место старого обычного, не меняя систему отопления, все равно большую часть времени он будет работать с эффектом конденсации, то есть более эффективно,
чем старый. Связано это с тем, что самые холодные дни составляют в нашем климатическом поясе порядка 10% длительности отопительного периода,
следовательно, в течение девяти десятых этого периода конденсация возможна.
Наконец, конденсационные газовые котлы могут быть как одно-, так и двухконтурными, применяемыми как для отопления, так и для нагревания горячей воды, и мощность их может составлять
20–100 кВт. Для бытовых целей этого более чем достаточно, а для промышленного или офисного применения выпускаются более мощные модели в напольном исполнении. Предлагаются также комплекты для подключения котлов, расширительные баки, нейтрализаторы конденсата в зависимости от мощности установки, средства для нейтрализации,
предохранительные устройства, а также комплекты трубной обвязки котлов и подключения гидравлической стрелки, системы отвода дымовых газов. В
Европе это самый массовый тип отопительных приборов, а во многих странах установка любых других газовых котлов, кроме конденсационных, запрещена. Причина – более низкие выбросы вредных веществ и более высокий КПД. Так некоторые государства заботятся о своих гражданах, запрещая продавать не экономичное и не экологичное оборудование.
18 I Твердотопливные котлы
Такой котел поможет создать достаточно комфортное отопление в тех местах, до которых пока не дотянулись ветки газопроводов, а иногда и линии электропередач. Пригодится он и в качестве второго, запасного котла, который поможет справиться с пиковыми нагрузками на систему отопления в морозные дни и в случае возникновения неполадок в основной системе отопления.
Топливом для котлов такого типа может быть каменный уголь, бурый уголь, древесина, прессованные брикеты. Имеются также модели, работающие на торфе.
Доступность и невысокая стоимость топлива являются основными преимуществами таких котлов. Кроме того, такие котлы автономны, то есть не требуют подключения к электросети, потому могут быть установлены в дачных домиках даже в самых удаленных от очагов цивилизации уголках. А вот абсолютно автономно от человека твердотопливный котел работать не может: требуется регулярная загрузка топлива, иногда и до нескольких раз в день, а также периодическая очистка зольника от образующейся в результате сгорания топлива золы.
Это является недостатком такого вида котлов. Поэтому, хотя твердотопливный котел и более экономичен, чем газовый (в регионах, где имеется в избытке твердое топливо), он не получил широкого распространения.
Нужно также упомянуть о так называемых «пеллетных» котлах. Это современные дорогостоящие модели твердотопливных котлов, работающие на пеллетах (прессованные гранулы отходов деревообрабатывающего производства). Такие котлы имеют высокий КПД (около 90%) и могут работать в автономном режиме (без вмешательства человека) до одной недели и более. Однако высокая стоимость
(от 50 000 грн) и отсутствие свободного рынка пеллет препятствуют распространению котлов такого типа.
Особенностью твердотопливного котла является инерционность процесса сгорания. Быстро прервать его работу, даже в случае перегрева, невозможно, поэтому для защиты используются специальные принадлежности. Так, после котла или в котле может устанавливаться специальный теплообменник, через который протекает теплоноситель из котла прежде чем попасть в систему отопления.
В нем и охлаждается вода в случае перегрева котла холодной водой из водопровода. А для большей тепловой отдачи и сокращения количества загрузок
Твердотопливные котлы
1   2   3   4

перейти в каталог файлов


связь с админом