Строительный форум
 Почта   Поиск   Рейтинг   Настройки   Анкета   Фото   Бонусы   Справка 
Форум о строительстве Добавить в Избранное

Строительство и ремонт Сделать Стартовой

    Здравствуйте! Для доступа ко всем сервисам, пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.






  Главная страница форума » Отопление » Стaтья: Время напольных котлов

 Ответить   Создать тему   Создать статью   Создать опрос   Создать встречу   Подписаться   Печатать 
Автор

Стaтья: Время напольных котлов


boris200166

Сообщений: 270
Анкета
Письмо

Время напольных котлов

Проблема отопления и горячего водоснабжения загородного дома решается с помощью водонагревательного котла. В коттеджном строительстве наиболее распространены напольные котлы.

Как они устроены? Чем отличаются между собой? На что нужно обращать внимание, выбирая их? Каким оборудованием необходимо дополнить их, чтобы получить воду для гигиенических нужд?


Устройство

Большинство напольных котлов устроено по одному принципу. В их корпусе есть теплообменник, в котором находится вода, и топка (камера сгорания), в которой с помощью горелки сжигается топливо. Продукты сгорания топлива нагревают воду (теплоноситель), и она насосом (встроенным или внешним) нагнетается в подающую линию - трубопровод, ведущий к обогревательным приборам. Пройдя по их контуру и отдав свое тепло, вода возвращается по трубопроводу в котел (обратная линия), где снова подогревается. Продукты сгорания через дымоход удаляются в атмосферу. Управляет работой котла автоматика разной степени сложности.

Мощность

Главная характеристика котла - мощность, ее диапазон составляет от 15 кВт до нескольких мегаватт. Определить, какая мощность необходима для обогрева конкретного здания, способен только специалист после составления индивидуального теплотехнического проекта. При этом учитывается масса деталей, в том числе толщина стен и материал, из которого они изготовлены, площадь окон и дверных проемов и пр. Но можно говорить о примерных цифрах, исходя из общей площади дома: на отопление 10 кв. м требуется примерно 1 кВт.

Топливо

Выбор котла связан прежде всего с выбором вида используемого топлива. Обычно это природный газ или жидкое (дизельное) топливо, в обиходе именуемое соляркой. В силу многих причин котлы, работающие на электричестве и твердом топливе, практически не востребованы в коттеджном строительстве. Главные преимущества газа - доступность (почти все районы страны газифицированы) и экономичность в эксплуатации. Правда, само подключение к магистральной газовой сети связано со значительными расходами времени и денег. Во-первых, нужно собрать ряд документов: разрешение на подсоединение газопровода к дому, разрешение от Госгортехнадзора на использование приобретенных котла и горелки и др. Во-вторых, придется потратиться на прокладку трубопровода от магистральной сети (примерно 50-100 у.е./пог.м). Однако в итоге вы получаете не только дешевый, но и экологически чистый энергоноситель: в продуктах сгорания газа содержится минимальное количество вредных веществ. Недостаток этого вида топлива - давление газа в сети нередко падает ниже нормы, что может негативно сказаться на работе горелки котла.

Если нет условий для подключения дома к газопроводу, то придется сделать выбор в пользу жидкого топлива. Оно дороже, но позволяет создать систему отопления, не зависимую от внешних факторов. Одна из основных проблем, связанных с этим энергоносителем, - необходимость возобновлять его запасы. На обогрев дома площадью 300 кв. м в год уходит примерно 5-7 тонн солярки. Другая проблема - хранение топлива. Для этого предусматривают особые стальные или пластиковые баки большого объема, которые либо закапывают в землю (при этом теплоизолируя как бак, так и трубопровод), либо устанавливают в специальное помещение. Кроме того, в продуктах сгорания жидкого топлива содержатся оксиды азота и серы. Оксиды азота пагубно влияют на экологию, а оксиды серы - еще и на срок службы котла, поскольку приводят к его коррозии. Использование жидкого топлива предполагает оснащение котельной дополнительным оборудованием, в том числе насосом, который будет "гонять" солярку из бака к горелке, и фильтром, который будет очищать топливо от воды и грязи. Нередко в комплекте с фильтром применяется деаэратор, очищающий солярку от пузырей кислорода и подогревающий ее для лучшего распыления в горелке. Ведь воспламенить жидкотопливную смесь можно, только распылив ее. Добавим, что в сравнении с газовыми котлами жидкотопливные (и сопутствующее им оборудование) требуют более внимательного сервисного обслуживания.

Существуют горелки, работающие только на одном виде топлива, и комбинированные, "питающиеся" как газом, так и нефтепродуктами (к ним подсоединены одновременно два трубопровода - газовый и жидкотопливный). Комбинированные позволяют, например, отапливать дом с помощью солярки до тех пор, пока он не подключен к газопроводу (если это планируется). А затем, не меняя горелку, перейти к другому виду топлива. Однако такие горелки в несколько раз дороже и экономически оправданы только в сочетании с котлом мощностью от 80-100 кВт.

Атмосферная и вентиляторная горелка

Горелка - это "сердце" котельного агрегата. По своей конструкции горелки делятся на атмосферные и вентиляторные (наддувные). Первые могут работать только на газе, вторые - и на газе, и на жидком топливе. В атмосферных газ истекает за счет собственного давления, образующегося в магистральной сети. В таких горелках отсутствуют механические элементы (вентилятор, насос и пр.), в результате чего они работают практически бесшумно, и стоимость их значительно ниже, чем вентиляторных. К тому же горелки данного типа, как правило, встроены в котлы еще на заводе и не требуют регулировки, так что к заказчику приходит готовое к подключению изделие, которое монтируется быстро и без особого труда. Котлы с атмосферными горелками менее мощные, чем с вентиляторными: самые производительные модели могут "выдавать" не более 300-350 кВт. Главный недостаток этих горелок - чувствительность к давлению газа в газопроводе. У большинства производителей они рассчитаны на давление газа в сети не менее 13-15 мбар, если же оно падает ниже этого уровня (но не менее 2,5-3 мбар), то горелка, хотя и продолжает работать, заметно теряет мощность. При этом язык пламени начинает "садиться" на горелку, что со временем приводит к ее обгоранию. Между тем в отечественной сети, особенно в зимнее время, давление газа может опускаться до 6-8 мбар. Другой нюанс: для стабильной работы атмосферной горелки необходимо предусмотреть приток воздуха к нижней части котла (поскольку именно там происходит забор воздуха у котлов с такой горелкой). Примерный расчет: для сжигания 1 куб. м газа понадобится 10-12 куб. м воздуха. Добиться этого не так легко, особенно когда котел установлен на цокольном этаже или в подвале. Однако если этого не предусмотреть, горелка будет разжигаться с громким хлопком, неприятным для обитателей дома. В котлах с атмосферной горелкой воздух, необходимый для воспламенения топлива, поступает в топку за счет естественной тяги, создаваемой дымоходом. В котлах с вентиляторной горелкой воздух подается принудительно - с помощью встроенного в нее вентилятора. В горелке воздух смешивается с топливом, после чего эта смесь под давлением, создаваемым тем же вентилятором, нагнетается в топку. Горелки данного типа намного дороже, но менее зависимы от давления газа в сети: даже если оно упадет на 50%, то котел все равно будет нагревать теплоноситель, правда, с потерей мощности. Котлы, оборудованные наддувной горелкой, более мощные, чем "атмосферные". Кроме того, они могут оснащаться более совершенными теплообменниками, что повышает КПД агрегата. Вместе с тем вентиляторные горелки достаточно шумные (до 60 дБ). Шумит не столько вентилятор, сколько факел, под давлением выходящий из сопла горелки. Для защиты от шума производители котлов предлагают ряд мер, в том числе глушитель, который устанавливается в месте соединения дымохода с котлом. Добавим, что вентиляторные горелки требуют продуманной и грамотно рассчитанной конструкции дымохода. Горелки этого типа, как правило, продаются отдельно от котла, и их нужно настраивать на месте.

Выбор модели вентиляторной горелки осуществляется с учетом прежде всего мощности котла, аэродинамического сопротивления топки и размера посадочного места для нее. Бытует мнение, что, купив к котлу горелку более мощную, чем нужно, можно увеличить мощность агрегата. На деле форсирование мощности будет минимальным, но появятся дополнительные проблемы: чрезмерное давление в топке, повышенный шум, уменьшение ресурса котла и др.

Ступенчатая и модулирующая горелки

По своему устройству горелки делятся также на ступенчатые и модулирующие. Среди первых наиболее простые - одноступенчатые, постоянно работающие на максимальной нагрузке, без возможности менять подводимую к котлу мощность. Сложнее двухступенчатые устройства, которые при включении первой ступени "выдают" около 60% от номинальной нагрузки, а при включении второй ступени - максимальную мощность. Переключение происходит по команде автоматики. Реже встречаются трехступенчатые горелки. Многоступенчатая система позволяет, во-первых, более гибко регулировать температуру подачи воды, а следовательно, климат в помещении. Во-вторых, экономить топливо, ведь на первой ступени его расходуется меньше. В-третьих, ступенчатые горелки продлевают срок службы котельного оборудования, поскольку меньше включений-выключений котла, к тому же котел запускается на первой ступени и только после прогрева "выходит" на вторую, то есть на максимальную нагрузку.

Наиболее сложные горелки - модулирующие, с плавно изменяющейся мощностью в диапазоне от 20 до 100% от максимальной нагрузки котла. С их помощью удастся очень гибко выстраивать температурный график подачи воды, а также существенно экономить топливо и повысить срок эксплуатации оборудования. Возможности модулирующей горелки увеличиваются, если она дополнена "серьезной" автоматикой.

Топка

Еще одно различие между котлами - в материале топки и теплообменников. Наиболее распространены чугун и сталь. Сказать, какой материал лучше, очень сложно. Неслучайно многие производители выпускают как чугунные, так и стальные котлы. Можно отметить, что чугун устойчив к коррозии, долговечен, однако в сравнении со сталью более чувствителен к тепловым ударам и механическим повреждениям. Кроме того, он более инерционен: медленнее нагревается и дольше остывает, так что в чугунных котлах реже используют модулирующие горелки. Чугунные котлы - секционные: чем больше секций, тем выше мощность агрегата. Чугунные котлы при равной мощности со стальными имеют большие габариты и вес, что не всегда приемлемо.

Стальные агрегаты изготавливаются из высоколегированной жаростойкой стали, они отличаются прочностью и коррозионной стойкостью, что в итоге дает долговечность. Притом сталь пластичнее чугуна, поэтому конструкция выполненных из нее топки и теплообменников может быть более сложной и следовательно, более эффективной по теплопередаче. Наконец, стальные котлы бывают низкотемпературными. Что это значит? В России по сей день популярны системы отопления, где температура подающей линии 90?С, обратной - 70?С. Высокая температура "подачи" позволяет устанавливать небольшие по площади отопительные приборы в помещении (радиаторы). Однако она требует значительного расхода топлива. В Европе системы отопления, как правило, низкотемпературные: подающая линия - 70-50?С, обратная - 50-30?С. Но при этом приходится увеличивать площадь теплообмена обогревательных приборов или устраивать "теплые полы". Плюсов тут масса: повышаются КПД и долговечность котла, уменьшаются расход топлива и количество вредных выбросов, да и сам "теплый пол" очень комфортен для обитателей дома. Есть и минус: повышается опасность коррозии топки. Впрочем, производители котлов давно научились бороться с этой опасностью. Низкотемпературные системы еще в новинку для отечественных застройщиков, но можно ожидать, что вскоре ситуация изменится.

Некоторые изготовители в качестве материала топки используют медь. Она выигрывает у чугуна и стали с точки зрения теплопередачи, однако существенно проигрывает в цене.

У современных топок есть конструктивная особенность. Они многоходовые. В котлах старого образца теплосъем происходил только в камере сгорания. Сегодня же для повышения КПД используют эффект рекуперации - дополнительного извлечения тепла из энергии отходящих газов. Для этого в котле предусматривают сложную систему газоходов, препятствующих быстрому выходу продуктов сгорания из тела котла. В общих чертах газоходы в стальных котлах представляют собой трубы, а в чугунных - особые секции. Встречаются двух- и трехходовые котлы. Для примера рассмотрим, как устроен трехходовой стальной агрегат. Из камеры сгорания (1-й ход) топочные газы устремляются вперед, затем разворачиваются и попадают в реверсивную трубу (2-й ход), пройдя которую, снова разворачиваются и попадают в еще одну трубу (3-й ход), и только после нее - в дымоход. Теплосъем увеличивается еще и за счет особой конструкции этих труб. В итоге КПД многоходового котла составляет до 95-97%. Правда, многоходовыми обычно бывают только агрегаты с вентиляторной горелкой.

Конденсационный котел

Не так давно на рынке появились конденсационные котлы. В их работе используется дополнительное тепло, получаемое за счет конденсации водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания природного газа. Известно, что при сжигании газа 10-12% от объема продуктов сгорания составляет водяной пар, и часть тепловой энергии от сжигания топлива расходуется на испарение. В обычных котлах эта энергия безвозвратно теряется ("улетучивается" с продуктами сгорания). В конденсационных котлах за счет конструкции поверхности нагрева происходит более глубокое охлаждение продуктов сгорания (ниже точки росы) и частичная конденсация водяного пара. При этом выделяется тепло, которое раньше было затрачено на образование пара. В сравнении с обычным котлом у конденсационного намного меньше расход газа. К тому же благодаря более полному сгоранию топлива такой агрегат выбрасывает меньше вредных веществ в атмосферу. Однако он примерно в два раза дороже обычного котла такой же мощности. Есть и другие нюансы. Первый - наибольший эффект конденсационные котлы достигают при работе в низкотемпературном режиме. Второй - возникает проблема отвода конденсата: сливать в канализацию его нельзя во избежание гибели микрофлоры очистных сооружений, поэтому нужно устанавливать нейтрализаторы или особые утилизационные емкости, а это опять же дополнительные расходы.

В ряде конденсационных котлов применяется необычная горелка - с матричным принципом сжигания газа. Это вентиляторная горелка, в которой вместо факела образуется инфракрасное излучение. Оно исходит от металлической сетки, которой заканчивается горелочное устройство. Матричная горелка более компактная, чем обычная той же мощности, что позволяет уменьшать глубину топки и следовательно, габариты котла.

Вместе с тем в конструкции некоторых конденсационных котлов вообще не предусмотрена горелка. Речь идет о котлах пульсационных (пульсирующего сгорания). Их работа основана на периодическом сжигании газо-воздушной смеси в самой камере сгорания котла, подобно тому, как происходит сжигание топлива в двигателе внутреннего сгорания. В результате в теплообменнике котла создается турбулентный поток движения дымовых газов, на порядок увеличивается скорость теплопередачи от газов к теплоносителю. Таким образом достигается снижение температуры отводящих газов до 25?С, что, по утверждению производителей, повышает КПД агрегата до 98% - на сегодняшний день это максимальный показатель. Снижение температуры дымовых газов позволяет отказаться от дымохода из нержавеющей стали, заменив его на трубы из ПВХ.

Бойлер

Система отопления обычно имеет несколько контуров, по которым циркулирует нагретая в котле вода. Например, первый трубопровод - к основным отопительным приборам, второй - к дополнительным ("теплому полу" или радиаторам в ванной), третий - к бойлеру, назначение которого - готовить горячую воду для санитарно-гигиенических нужд. Остановимся подробнее на вопросе горячего водоснабжения. Бойлер представляет собой емкость, встроенную внутрь корпуса котла или вынесенную наружу. Принцип действия таков: отфильтрованная холодная вода - водопроводная или из скважины, попадая с помощью насоса в бойлер, нагревается встроенным в него змеевиком, по которому проходит горячий теплоноситель от котла. Нагретая в бойлере вода поступает к точкам водоразбора (открытый кран). Температура горячей воды в бойлере поддерживается автоматикой. Причем при простой автоматике работа котла настраивается так, чтобы подготовка горячей воды была приоритетным режимом. Более сложная автоматика одновременно контролирует температуру воды в бойлере и теплоносителя во всей системе отопления.

Более дорогие бойлеры изготавливаются из нержавеющей стали, менее дорогие - из черной стали, покрытой эмалью. Эмалированные бойлеры дополняются магниевым или титановым анодом для защиты от коррозии: хотя механических воздействий на их колбу нет, полностью исключить появление трещин или сколов на эмалированном покрытии нельзя. Магниевые аноды дешевле, но при определенном химическом составе вода вступает с ними в реакцию, в результате чего от нее начинает исходить неприятный запах сероводорода. Титановые не дают запаха, но дороже и должны быть постоянно подключенными к электросети.

Объем бойлера для загородного дома чаще всего составляет от 50 до 500 л. Какой объем нужен вашему дому, может определить только проектная организация, опираясь на СНиП. Учитывается в том числе суточная норма потребления холодной и горячей воды на человека, а также количество точек водоразбора. Как правило, для "среднестатистического" коттеджа подходят бойлеры объемом от 100 л и выше. Кроме того, объем бойлера напрямую связан с мощностью котла. У многих производителей есть специальные таблицы соответствия: котел определенной мощности и перечень моделей бойлеров к нему. Время нагрева бойлера зависит от его объема, перепада температур теплоносителя и находящейся в колбе воды, а также от мощности котла.

Подготавливать горячую воду можно другим способом - с помощью проточного теплообменника. Достоинства этого решения - компактность и невысокая стоимость, недостаток - невозможность получения в проточном режиме большого количества горячей воды (как правило, объем ограничивается 10-15 л/мин.).

Управление

Котлом управляет автоматика. Наиболее простой вариант - термостат, установленный на агрегате и настроенный на поддержание оптимальной температуры теплоносителя. Когда котел нагревается выше заданной температуры, он автоматически отключается. Этот вариант плох тем, что в межсезонье для поддержания комфортного микроклимата в помещении вам регулярно придется либо открывать/закрывать окна, либо идти в котельную и там "на глаз" крутить рукоятку термостата. Значительно упрощает жизнь использование комнатных термостатов, связанных с автоматикой котла. Однако самый интересный вариант - погодозависимая автоматика. При этом на улицу вывешивается датчик, который измеряет температуру "за бортом", а контроллер (электронный "мозг" котла) сравнивает ее с температурой в различных точках дома и самостоятельно командует котлом. Например, если вчера на улице было минус 20?С, а сегодня минус 10?С, то котловая рубашка не будет "по привычке" нагреваться до +90?С, а остановится где-то на +70?С. Плавная регулировка мощности экономит расход топлива почти наполовину. В программный блок входит множество адаптивных программ, устанавливающих любой температурный режим в зависимости от сезонных, погодных или временных обстоятельств и пожеланий обитателей дома (режим дня/ночи, летнего/зимнего времени, длительных морозов, каникул и т.д.). Руководить работой контроллера можно, не заходя в котельную, с помощью пульта дистанционного управления и даже по мобильному телефону. Важно и то, что при возникновении ошибок в работе отопительной системы автоматика пошлет сообщение с кодом ошибки на телефон - ваш и сервисной службы, которая будет заранее знать, какое оборудование взять с собой для ремонта системы.

Безопасность

Производители котельного оборудования особое внимание уделяют безопасности. В комплект к отопительному котлу может входить защитный мембранный бак, препятствующий повышению давления теплоносителя. Это небольшая емкость, разделенная мембраной. С одной стороны от нее закачан воздух или инертный газ, с другой - теплоноситель, поступающий из отопительной системы. Вода при нагреве расширяется и давит на мембрану. Давление повышается, мембрана натягивается, тем самым стабилизиря его. Поэтому радиаторы и трубы, рассчитанные на определенное давление, не дают течь. Автоматическая система воздухоотвода устанавливается в верхних точках теплосети. Воздушные пузыри, неизбежно появляющиеся при интенсивном движении теплоносителя, поднимают поплавок и выходят в атмосферу, не причиняя вреда отопительной системе. В специальную "группу безопасности" котла входит предохранительный клапан для сброса сверхнормативного давления. Также в котлах существует защита от выхода продуктов сгорания в помещение, погасания факела и перегрева котла.

Источник: Журнал Элитдом

Рейтинг: 10.00, Голосов: 1.
Оцените статью:   10 - наивысший балл

 
1 Апр 2008 22:07
 Ответить   Изменить   Поблагодарить   Не согласиться   Сообщить модератору   Ссылка 
Сейчас в теме:
 Ответить   Создать тему   Создать статью   Создать опрос   Создать встречу   Подписаться   Печатать 

Форум » Отопление » Стaтья: Время напольных котлов

Форма для быстрого ответа


  Полная форма для ответа »
Время на форуме: 14 Ноя 2018 20:38

© 2008-2018 Строительный.ru Администратор Rambler's Top100