Классификация котлоагрегатов

По способу расположения в помещении:

- напольные;

- навесные.

По способу отведения продуктов сгорания:

- дымоходные (с естественной тягой и открытой камерой сгорания);

- с турбовытяжкой (с коаксиальным дымоходом и закрытой камерой сгорания);

- с приставкой полутурбо.

По зависимости от электроэнергии:

- зависимые (с принудительной циркуляцией);

- независимые (с возможностью работы под естественную циркуляцию).

По функциональности котла:

- одноконтурные (только отопление);

- двухконтурные (отопление + горячее водоснабжение).

Котлы, в зависимости от вида топлива (энергии) подразделяются на:

                                                                             - газовые;

                                                                             - дизельные;

                                                                             - твердотопливные;

                                                                            - электрические.

Твердотопливные  котлы отечественного производства в настоящее время практически не используются, из-за низкого коэффициента полезного действия, невозможности автоматической регулировки режимов работы котла, невозможности автоматической подачи топлива в камеру сгорания. Импортные образцы твердотопливных котлов не имеют этих недостатков, но требуют специально обработанного топлива (гранулированного или брикетированного).

Электрические котлы состоят из:

- теплообменника (термоизолированная емкость);

- нагревающий элемент (трубчатые ТЭНы);

- автоматика, регулирующая режимы работы котла.

Электрические котлы отечественного производства (Днепропетровск) выпускаются мощностью от 4 до 360 кВт. До 6 кВт на 220 V и 380 V, начиная с 9 кВт и выше – только 380 V. Котлы напольного исполнения, мощностью до 15 кВт могут работать в системах под естественную циркуляцию. Все навесные требуют – принудительной циркуляции.

Электрический котел Protherm (Чехия) имеют диапазон мощности от 9 до          24 кВт, только на 380 V и только в навесном исполнении.

Комплектуются:

- циркуляционным насосом;

- мембранным баком;

- группой безопасности котла.

Электрические котлы экологичны, не требуют наличия дымохода, КПД электрокотлов ≈ 98-99%.

Дизельные котлы используются в негазифицированных районах. Они удобны тем, что их конструкция позволяет сменить горелку и перейти на газ. Однако, эти котлы требуют наличия громоздких емкостей для дизельного топлива и специально оборудованного помещения для установки этих емкостей. Дизельные котлы предлагает фирма Protherm (Чехия) мощностью от 18 квт и выше.

Газовые  котлы получили наибольшее распространение из-за своей экономичности и эффективности. Именно газовые котлы имеют наибольшее количество вариантов исполнения.

Конструкция газовых котлов

Основными элементами газового котла являются:

- теплообменник: чугунный секционный или стальной сварной – в напольных котлах, медный пластинчатый – в навесных котлах. Форма и конструкция теплообменника предполагает max  эффективную передачу тепла, выделяемого при сгорании топлива, воде контура отопления.

- газовая горелка: выполнена из нержавеющей стали. Горелки бывают атмосферными (В них воздух для поддержания горения поступает естественным путем из помещения в котором находится котел), либо с принудительной подачей воздуха с помощью турбины. В таких горелках можно регулировать соотношение воздуха и газа. Могут быть с пьезоподжигом: основная горелка зажигается от пилотного фитиля, а он от пьезоподжига. И могут быть с электроподжигом: поджиг происходит от искры электрода поджига.

-  газовая автоматика:  регулирует подачу газа на горелку, в зависимости от сигнала управляющих устройств или устройств безопасности. Газовая автоматика горелки может быть одноступенчатой, двухступенчатой и с модулируемой мощностью. У одноступенчатой газовой автоматики тепловая мощность котла неизменна. При двухступенчатой – можно установить пониженный и номинальный уровень мощности. У модулированной газовой автоматики мощность плавно уменьшается автоматически, в зависимости от соотношения заданной и реальной температуры теплоносителя.

- камера сгорания и дымоход: может быть открытой и соединенной с дымоходом котла через который продукты сгорания газа удаляются за счет естественной тяги и закрытой, соединенной с коаксиальным дымоходом. Коаксиальный дымоход состоит из двух труб: труба ? 60 мм установлена внутри трубы ? 100 мм . Благодаря вентилятору, расположенному над камерой сгорания, по внутренней трубе выбрасывается дым, а по каналу, образованному поверхностями внутренней и наружной труб, из вне затягивается чистый воздух для поддержания горения. Длинна прямого участка коаксиального дымохода может быть до 5 м. Каждый поворот на 90⁰ уменьшает общую длину дымохода на 1м, а поворот на 45⁰ на 0,5 м.

С помощью дополнительной приставки «полутурбо» в некоторых моделях котлов (Protherm, Колви) можно отводить продукты сгорания в дымоходы с ? значительно меньшим, чем ?  дымоотводящего патрубка котла.

- устройство контроля: манометр, термометр, датчик тяги дымохода, термостат и аварийный термостат, датчик давления воды в системе отопления, ионизационный электрод, контролирующий наличие пламени на горелке, датчик протока воды контура ГВС (в 2-х контурных котлах), датчик температуры контура ГВС.

Некоторые модели котлов комплектуются также:

- циркуляционным насосом;

- мембранным баком;

- группой безопасности котла.

Двухконтурные котлы имеют еще и :

- теплообменник ГВС (или встроенный бойлер);

- дополнительный циркуляционный насос контура ГВС;

- 3-х ходовой клапан, необходимый для переключения котла в режим ГВС.

Приборы управления котлом:

- комнатный терморегулятор: управляет работой котла, в зависимости от t⁰C воздуха в помещении. Применение комнатного терморегулятора дает возможность более точно настроить желаемую температуру в помещении и позволяет экономить ≈ 10-15 % газа по сравнению с режимом работы с котловым термостатом.

- программатор комнатной температуры: позволяет в заданные отрезки времени поддерживать либо комфортную, либо пониженную температуру воздуха в помещении, что приносит еще более существенный экономический  эффект.

- датчик наружной t⁰C: дает возможность управлять режимом работы котла в зависимости от t⁰C воздуха на улице. Это один из наиболее эффективных режимов регулировки, т.к. при нем возможно избежать инерционности системы отопления при колебаниях t⁰C воздуха на улице.

Принцип действия 2-х контурного котла Westen Star, Westen Energy, Ariston UNO (Италия), Protherm KOV (Чехия) следующий:

- при подаче электропитания включается циркуляционный насос;

- между электродами поджига проскакивает искра;

- если розжиг пламени не происходит, то благодаря контролирующему ионизационному электроду размыкается электрическая цепь и газовый клапан перекрывается, прекращая подачу газа;

- при благополучном розжиге горелки, котел начинает работать: вода контура отопления, циркулируя с помощью насоса через теплообменник контура ОВ нагревается до тех пор, пока котловой термостат, настроенный на определенное значение t⁰C воды в контуре отопления не отключит котел.

- если котел управляется комнатным терморегулятором, то контролируемым параметром станет t⁰C воздуха в помещении, в котором он установлен.

- по мере нагревания воды в контуре отопления ее увеличивающийся объем компенсирует мембранный бак, за счет резиновой мембраны и воздушной полости.

- режим работы котла контролируют:

•·         ионизационный электрод – наличие пламени;

•·         аварийный термостат – предотвращает перегрев теплообменника контура отопления;

•·         датчик давления – остановит котел при утечке теплоносителя и падении давления в системе до 0,7 – 1 атмосферы;

•·         датчик тяги (термостат) установлен над камерой сгорания и контролирует t⁰C отходящих газов. При ухудшении тяги он отключает котел;

•·         при открывании крана горячей воды (при протоке через теплообменник ГВС) датчик протока подает сигнал на 3-х ходовой клапан, который перекрывает циркуляцию теплоносителя на системе отопления, направляя его по малому контуру, через теплообменник ГВС, т.о. теплоноситель нагревает проточную холодную воду;

•·         после прекращения отбора горячей воды, котел возвращается к работе в режиме отопления;

•·         летом котел функционирует только в режиме ГВС.

Особенности конструкции некоторых моделей котлов:

Напольные 2-х контурные котлы Protherm KLZ, BAXI Slim 2.300i, BAXI Galaxy  имеют чугунный секционный теплообменник отопительного контура и встроенный бойлер на 60-100 л – для приготовления горячей воды. В котлах такой конструкции имеется также 2-й циркуляционный насос. Он установлен на бойлерном контуре. При отборе горячей воды из бойлера, его температурный датчик подает сигнал на автоматику котла, которая выключает насос отопительного контура и включает насос контура ГВС. Этот насос заставляет циркулировать теплоноситель через многовитковый трубчатый теплообменник бойлера. Поверхность теплообменника нагревает холодную воду, поступающая в бойлер из системы водоснабжения.

Напольные 2-х контурные котлы оснащены также мембранным баком контура отопления и группой безопасности котла. Если режим потребления горячей воды требует бойлера объемом более 100 л, то возможно использование одноконтурного напольного котла и отдельного бойлера. Такие бойлеры предлагаются объемом от 100 до 1000 л. Схема обвязок котла и бойлера аналогична схеме, описанной в напольном двухконтурном котле.

Дата: 06.05.2008