Водогрейный котел: классификация, характеристики, правила выбора, достоинства

Что из себя представляют водогрейные котлы: общие сведения, классификация

Общие сведения о котлах

Котел – это устройство, предназначенное для получения пара с давлением выше атмосферного или горячей воды за счет тепла, выделяемого при сжигании топлива. Основными элементами котла являются топка и теплообменные поверхности.

Специальное устройство котла, в котором происходит сжигание топлива, называется топкой или топочной камерой. Некоторые типы котлов, например котлы-утилизаторы, не имеют топки. В этом случае получение пара или подогрев воды осуществляются за счет теплоты горячих газов, образующихся при каком-либо технологическом процессе. Газовый тракт котла, т.е. та часть котла, по которой движутся продукты сгорания, разделен на отдельные газоходы. Взаимное расположение газоходов, определяющее траекторию движения продуктов сгорания и расположение поверхностей нагрева, называется компоновкой. Наиболее распространенными в настоящее время являются П-образная, Т-образная и башенная компоновки. Можно выделить и конвективные газоходы, по которым движутся уже относительно холодные газы.

В котел подается вода, которая называется питательной. Питательная вода в котле нагревается, а затем превращается в насыщенный или перегретый пар требуемых параметров. Под параметрами пара подразумеваются его давление и температура. Основным потребителем водяного пара, вырабатываемого в котельных установках, являются паросиловые установки, а также он может использоваться для технологических нужд.

Преобразование питательной воды в пар происходит в поверхностях нагрева котла. К поверхностям нагрева котла относятся испарительные, пароперегревательные и экономайзерные поверхности. Испарительные поверхности нагрева обычно располагаются в топке котла или непосредственно за ней. В них вода нагревается до температуры насыщения и образуется так называемая пароводяная смесь. Пароперегреватели предназначены для получения перегретого пара.

Они располагаются за топочной камерой. Экономайзерные поверхности нагрева предназначены для предварительного подогрева питательной воды за счет теплоты уходящих из котла продуктов сгорания. Теплообменные поверхности котла конструктивно могут разделяться на отдельные секции или «пакеты».

К основным элементам котла относятся также барабаны, воздухоподогреватели, горелочные устройства, устройства для регулирования температуры перегрева пара. Барабаны котлов предназначены для отделения насыщенного пара от воды, удаления из него избыточной влаги, а также как устройство, в котором аккумулируется количество воды, необходимое для надежной работы котла. Воздухоподогреватели котла – это поверхности нагрева, в которых происходит предварительный подогрев воздуха, поступающего в топку и необходимого для сжигания топлива. Горелочные устройства – это устройства для сжигания топлива в топке котла. Горелочные устройства современных котлов в первую очередь обеспечивают наиболее эффективное сгорание топлива с точки зрения химических процессов и снижение количества вредных веществ, образующихся в процессе горения и выбрасываемых в атмосферу. К устройствам регулирования температуры перегрева пара относятся теплообменники различных типов и впрыскивающие пароохладители.

Для обеспечения работы современные котлы оснащаются в спомогательным оборудованием, к которому относятся дутьевые вентиляторы, дымососы, золоулавливающее оборудование, оборудование по подготовке топлива и т.п. Совокупность котла и вспомогательного оборудования называется котельной установкой.

Одним из важных элементов котла является каркас, предназначенный для размещения и крепления всех его элементов. Он изготавливается из металлоконструкций и опирается на фундамент или элементы здания.

Для обеспечения безопасности работы персонала, а также для снижения потерь теплоты в окружающую среду на котле предусмотрена обмуровка и тепловая изоляция.

Классификация котлов

  • по назначению
  • паропроизводительности
  • параметрам пара
  • типу топочного устройства
  • способу организации взаимного движения продуктов сгорания и рабочей среды
  • способу организации движения рабочей среды в поверхностях нагревавиду
  • виду сжигаемого органического топлива.
  1. По назначению котлы подразделяются на паровые, вырабатывающие водяной пар требуемых параметров, водогрейные, котлыутилизаторы и энерготехнологические котлы. Они предназначаются для энергетических, производственных, отопительнопроизводственных и отопительных котельных установок.
  2. По паропроизводительности котлы подразделяются на котлы малой производительности, котлы средней производительности, энергетические котлы и котлы большой паропроизводительности энергоблоков ТЭС.
  3. По параметрам пара паровые котлы подразделяются на котлы, работающие на низком (0,88 МПа), среднем (1,36, 2,36 и 3,9 МПа), высоком (9,8 и 13,8 МПа), критическом (16 МПа), сверхкритическом (24 МПа) давлении. Достижения современной науки и техники в области получения новых конструкционных материалов и сталей позволили создать новые типы паровых котлов, работающих на суперсверхкритическом давлении (до 30 и более МПа).
  4. По типу топочного устройства можно выделить котлы, оснащенные слоевой топкой, камерной топкой, циклонной топкой, вихревой топкой, топкой с кипящим слоем, специальными топками для сжигания специфических видов топлива. Котлы, оснащенные вихревыми топками и топками с кипящим слоем, в последнее время имеют множество модификаций и получают все более широкое распространение. Их преимущество перед котлами с камерными топками состоит в том, что они могут сжигать твердое топливо ухудшенного качества и широкую гамму промышленных и бытовых отходов. При этом для них не требуются системы пылеприготовления. Они имеют меньшую металлоемкость и более высокие экологические показатели.
  5. По способу организации взаимного движения продуктов сгорания и рабочей среды котлы подразделяются на газотрубные и водотрубные. Водотрубные котлы в свою очередь выпускаются нескольких модификаций: барабанные с естественной циркуляцией, сепарационные (безбарабанные) с многократной принудительной циркуляцией и прямоточные котлы. В котлах с естественной циркуляцией циркуляция воды осуществляется за счет разностей ее плотности; для обеспечения принудительной циркуляции используются циркуляционные насосы, а движение среды в прямоточных котлах осуществляется за счет напора, развиваемого питательным насосом.
  6. По типу тяги в газовоздушном тракте паровые котлы разделяются на котлы с уравновешенной тягой и наддувом. В котлах с уравновешенной тягой движение продуктов сгорания по газовоздушному тракту принудительное и осуществляется за счет совместной работы дымососа и дутьевого вентилятора. В котлах с наддувом сопротивление газового тракта в основном преодолевается работой компрессора.
  7. По виду сжигаемого органического топлива паровые котлы разделяются на котлы, сжигающие твердое, жидкое, газообразное топливо, а также бытовые отходы, дрова, биомассу.

Оборудование и материалы

Оборудование и материалы систем отопления.

Водогрейный котел

Водогрейный котел – это устройство предназначенное для нагрева воды за счет сжигания топлива или использования электрической энергии.

Классификация водогрейных котлов по мощности

В зависимости от мощности водогрейные котлы разделяют на котлы малой мощности, котлы средней мощности и котлы большой мощности. Водогрейные котлы малой мощности имеют теплопроизводительность от 4 до 65 кВт, средней мощности – от 70 до 1750 кВт, большой мощности – от 1800 и выше.

Классификация водогрейных котлов по температурному уровню

В зависимости от температуры получаемого в водогрейных котлах теплоносителя их разделяют на низкотемпературные котлы и котлы на перегретой воде. Низкотемпературные водогрейные котлы предназначены, как правило для работы с температурой теплоносителя до 115 ˚С. Водогрейные котлы на перегретой воде предназначены для получения воды с температурой до 150 ˚С (в отдельных случаях и выше).

Классификация водогрейных котлов по материалу тепловоспринимающих поверхностей

В зависимости от материала, из которого изготовлены тепловоспринимающие поверхности, водогрейные котлы разделяют на чугунные водогрейные котлы и стальные водогрейные котлы.

Водонагреватели

Водонагреватели по принципу действия делятся на накопительные водонагреватели и проточные водонагреватели.

Накопительный водонагреватель представляет собой теплоизолированную ёмкость с расположенным внутри нагревательным элементом.

Для нагрева воды в накопительных водонагревателях используется электрическая энергия, горячая вода от котла или отопительной котельной, теплота сгорания топлива (газ, дрова).

Накопительные электрические водонагреватели за счет значительной емкости бака позволяют уменьшить пиковое потребление электрической энергии в случае увеличения потребления горячей воды. Проточный электрический водонагреватель в данном случае или не обеспечит необходимой температуры воды, или будет потреблять значительное количество электрической энергии, что в свою очередь может привести к перегрузке системы электроснабжения.

Важной характеристикой накопительного водонагревателя является качество теплоизоляции его бака. Чем лучше эта изоляция, тем выше его эффективность, поскольку снижаются потери тепла в окружающую среду.

Накопительные водонагреватели косвенного нагрева (бойлеры косвенного нагрева) представляют собой водоводяные теплообменные аппараты. Вода в баке такого накопительного водонагревателя обогревается за счет теплоты горячей воды из контура котла. В отличие от электрических водонагревателей бойлеры косвенного нагрева могут иметь большую мощность и обеспечить быстрый нагрев большого количества воды.

В проточных водонагревателях вода нагревается проходя через колбу, внутри которой расположен мощный нагревательный элемент. Проточные водонагреватели более компактны, но они характеризуются меньшим максимальным расходом воды чем накопительные.

Проточные водонагреватели мощностью более 10 кВт необходимо подключать к трехфазной сети 380 В.

Проточные газовые водонагреватели (газовые колонки) гораздо экономичнее электрических, поскольку стоимость газа значительно ниже стоимости электрической энергии. Газовые водонагреватели снабжаются необходимым комплектом автоматики для обеспечения регулирования температуры воды и безопасной эксплуатации. Горелка газовых водонагревателей разжигается автоматически и не требует регулировки, а система контроля наличия пламени автоматически отсекает подачу газа на горелку водонагревателя если пламя погасло.

Дровяные водонагреватели применяются в тех случаях, когда применение водонагревателей других типов невозможно или не оправданно экономически. Дровяные водонагреватели представляют собой печи-баки. Объем баков может достигать 100 литров.

Радиаторы

Радиаторы – это нагревательные приборы системы отопления. Выбор радиаторов производится по теплоотдаче и рабочему давлению.

В зависимости от материала, из которого изготовлены радиаторы, можно выделить алюминиевые, чугунные, стальные, медные и биметаллические радиаторы.

Алюминиевые радиаторы отличаются широким выбором форм и размеров, эстетическим дизайном. Они имеют низкий вес и доступную цену. Недостатком алюминиевых радиаторов является высокие требования к составу сетевой воды (уровень pH должен составлять 7 – 8). Алюминиевые радиаторы благодаря большой теплопроводности алюминия обладают максимальным уровнем теплоотдачи среди всех типов радиаторов.

Читайте также:  Котел Галан: электродные и ТЭНовые виды, инструкция по эксплуатации

Биметаллические радиаторы дороже алюминиевых, но они не требовательны к качеству воды и более прочны (выдерживают давление до 40 бар), поскольку внутренняя часть радиатора выполняется из стали. Биметаллические радиаторы являются наиболее подходящим типом отопительных приборов для квартирного отопления.

Алюминиевые, биметаллические, чугунные и стальные трубчатые радиаторы, как правило, собираются из отдельных секций.

Стальные панельные радиаторы имеют цельную конструкцию, то есть лишены каких- либо сборных деталей. Стальные радиаторы охватывают достаточно широкий диапазон теплоотдачи и характеризуются разнообразием моделей. Стальные панельные радиаторы бояться гидравлических ударов выше 13 бар. При таких гидравлических ударах возможно вздутие или даже разрушение радиатора.

Чугунные радиаторы имеют относительно низкую стоимость и большую тепловую инерционность. Чугунные радиаторы тяжелы, громоздки, ненадежны при повышении давления в системе отопления. Достоинством чугунных радиаторов является их невосприимчивость к плохому качеству сетевой воды в контуре отопления. В настоящее время многие производители начали выпускать чугунные радиаторы имеющие красивый эстетичный дизайн.

Медные радиаторы имеют, как правило, сборную конструкцию, оребрение или теплоотдающая поверхность из меди, а внутренние трубки с теплоносителем из стали. Медные радиаторы самые дорогие из выше перечисленных и выпускаются в основном в дизайнерском стиле.

Тепловые завесы

Тепловые завесы используются для предотвращения попадания холодного наружного воздуха в отапливаемые помещения.

Тепловые завесы устанавливают у проемов в стенах здания таким образом, чтобы они создавали мощный поток нагретого воздуха, который отсекает фронт холодного воздуха.

В качестве нагревательного элемента в тепловых завесах применяются электрические спирали, ТЭНы и водяные калориферы. Также завесы могут не иметь нагревательного элемента – воздушные завесы – и применяться только для препятствования перетоку тепла, например в холодильных камерах открытого типа.

Тепловые завесы по степени автоматизации можно разделить на ручные и автоматические. Автоматические тепловые завесы, как правило, снабжаются концевыми выключателями и автоматически включаются при открытии проема.

В зависимости от ориентации в пространстве тепловые завесы разделяют на вертикальные и горизонтальные.

Тепловая завеса используется лишь для энергосбережения и не является устройствами основного отопления зданий.

Тепловые пушки

Тепловые пушки используются в системах воздушного отопления и обеспечивают быстрый нагрев воздуха в отапливаемых помещениях (промышленные, складские, сельскохозяйственные помещения).

Также тепловые пушки используются для сушки на строящихся объектах.

Конструктивно тепловая пушка представляет собой корпус с расположенными внутри нагревательным элементом и вентилятором.

Тепловые пушки также снабжаются устройствами для обеспечения регулирования и зашиты тепловой пушки от перегрева.

Нагревающий элемент тепловых пушек может представлять собой ТЭН или теплообменный аппарат с водяным обогревом . Температура ТЭНа тепловых пушек достаточно высока, поэтому при длительной работе тепловой пушки происходит сжигание кислорода воздуха.

Также имеются конструкции тепловых пушек, в которых нагрев воздуха осуществляется за счет сжигания дизельного топлива или газа (дизельные и газовые тепловые пушки).

Газовые тепловые пушки могут работать на природном и сжиженном газе.

Дизельные тепловые пушки могут быть с дымоходами и без них.

В тепловых пушках без дымоходов осуществляется прямой нагрев воздуха, т.е. сжигание топлива происходит в потоке нагреваемого воздуха. В таких тепловых пушках в помещение подается смесь воздуха и продуктов сгорания топлива.

В тепловых пушках с дымоходами сжигание топлива происходит в камере сгорания, а подаваемый в помещение воздух нагревается за счет отвода тепла от стенок камеры сгорания.

Тепловые пушки выпускаются в стационарном и мобильном вариантах.

Мощность тепловых пушек лежит в диапазоне от 2 до 60 кВт.

К достоинствам тепловых пушек следует отнести простоту и надежность конструкции, равномерный обогрев помещения за счет образования мощных конвективных потоков.

Также следует отметить и легкость регулирования мощности тепловых пушек.

Теплоизоляция

Теплоизоляция предназначена для снижения нежелательного теплообмена изолируемых поверхностей с окружающей средой.

Одним из основных показателей теплоизоляции является коэффициент теплопроводности изоляционного материала. Чем ниже коэффициент теплопроводности материала тем меньшей толщины нужна теплоизоляция при прочих равных условиях.

Другим немаловажным показателем является долговечность теплоизоляции. Некачественные изоляционные материалы при внешнем воздействии могут разрушаться, что приводит к снижению эффективности теплоизоляции.

Желательно чтобы теплоизоляция была негорючей, в особенности это касается теплоизоляции зданий и сооружений, а также теплоизоляции трубопроводов с горючими и взрывоопасными средами.

Влагонепроницаемость также является важным показателем материалов теплоизоляции. Если влага попадает под слой теплоизоляции зданияТеплоизоляция трубопроводов также должна быть влагонепроницаемой для предотвращения внешней коррозии труб. она воздействует на строительные конструкции и увеличивает их износ.

Важным критерием выбора теплоизоляции является и температурный диапазон применения изоляционного материала.

Толщина теплоизоляции зданий определяется на основе технико-экономического расчета. В любом случае минимальная толщина теплоизоляции здания должна обеспечивать такую температуру внутренней поверхности стен, при которой на них исключено выпадение конденсата. Если теплоизоляция стен не достаточна на них выпадает конденсат, что приводит к быстрому старению конструкционных и отделочных материалов, образованию грибка и плесени.

Толщина теплоизоляции трубопроводов и поверхности оборудования также определяется технико-экономическим расчетом. Но в данном случае необходимо учитывать требования нормативных документов, которые нормируют удельные теплопотери через поверхность теплоизоляции трубопроводов и оборудования, а также температуру поверхности изоляционных конструкций.

Принцип работы судовых котлов: классификация и эксплуатация

Принцип работы судового котла

На судах различного назначения неотъемлемым и важным ресурсом является водяной пар, который служит для разных целей. Если на судне предусмотрена паросиловая установка, то пар необходим для вращения паровых турбин валопровода судна и, как следствие, передачи энергии движителю.

Если на судах установлены дизельные или газотурбинные двигатели, то пар требуется для выработки электроэнергии в турбогенераторах, а также для целей отопления и бытовых хозяйственных нужд. За производство водяного пара отвечает паровой котёл, который производит перегретый и влажный водяной пар под давлением.

Принцип работы заключается в подведении тепла, полученного путём сгорания органического топлива, к воде и образовании пара.

Судовые котлы классифицируются по следующим характеристикам:

  1. Обтекание теплообменника горячими газами (водотрубные, огнетрубные, комбинированные);
  2. Назначение (главные, вспомогательные);
  3. Способ циркуляции воды (естественная, принудительная);
  4. Тяга и дутьё (естественная или принудительная тяга и дутьё);
  5. Вид топлива (жидкое, твёрдое, газообразное);
  6. Параметры пара (низкого давления – до 150 кН/кв.м., среднего давления – от 160 до 280 кН/кв.м., высокого давления – от 610 до 1000 кН/кв.м.)

Со структурой судового парового котла можно ознакомиться на рисунке 1, где указаны схемы судовых котлов разных типов.
Основные части парового котла это топка (I) и несколько рекуперативных теплообменников, находящихся за ней: пароперегреватель (II), испаритель (III), водоподогреватель (IV) и воздухоподогреватель (V). Конструкция котла судового подразумевает разделение горячих дымовых газов и холодных пара, воздуха и воды герметичной перегородкой для того, чтобы среды обменивались теплотой, не смешиваясь.
Функция пароперегревателя заключена в его названии, испаритель образует пар из воды,водо- и воздухоподогреватели соответственно названию. Основная нагреваемая поверхность это испаритель, а остальные теплообменники представляют собой дополнительную.


Узлы и системы котельной установки:

  • паровой котёл;
  • питательная система, включающая подогреватели воды, насоса, трубопрово¬дов, из¬мерительных приборов и арматуры;
  • паровую систему для раздачи пара потребителям;
  • топливную систему;
  • газовоздушную систему (газоход, дымовая труба, вентилятор, воздушные коробы и др.)

Помимо прочего котельная установка снабжена системами автоматического регулирования подачи воды, топлива и воздуха в котёл, системами водоподготовки, защиты парового котла.
Если на корабле установлен утилизационный котёл, то благодаря использованию теплоты исходящих газов – утилизации – обеспечиваются технологические процессы, не связанные с движением судна.

Подготовка котельной к работе

Удостовериться в наличии необходимого количества воды и проверить топку на отсутствие мазута. Также нужна вентиляция топки, чтобы избежать воспламенения накопившихся газов. При подаче топлива в топку розжиг его осуществляется электрическим запалом или от горящего источника.

Пар распределять следует медленно для равномерного прогревания частей котла. Перед подъёмом пара нужно убедиться, что воздушный клапан открыт. Во время подогрева воды и подъёма пара проверяется герметичность люков, лазов и крышек. Включают подпиточные насосы, запускают автоматические котельные установки с включением топливного насоса, вентилятора и подачей тока к зажигающим электродам.
По достижению давления пара 1 кг/кв.см. закрывают воздушные краны и продувают водоуказательные приборы. После достижения паром давления 3 кг/кв.см. обследуют фланцы и лазы, обжимая их гайки. При давлении 5 кг/кв.см. включается подпитка водой и продувка.

При давлении в половину рабочего убеждаются в состоянии предохранительных клапанов. После чего ожидается подъём пара, время от розжига топлива до его первого появления занимает от трети до половины общего времени подъёма. Когда давление достигает рабочих параметров снова осматриваются клапаны, манометры и приборы.

Эксплутационные особенности

Важным условием бесперебойной работы котельных агрегатов является обеспечение достаточного уровня воды иначе недостаток воды чреват пережогом теплообменников и поломкой и снижением срока службы.

Необходимо постоянно контролировать уровень воды в тёплом ящике, работу подпиточных насосов, работу автоматического управления подпиткой. Если температура воды вырастает более, чем на 50° С, то это грозит выходом из строя насоса подачи из-за заполнения его паром. Заполнение котла выше нормы приводит к нестабильной работе паровых механизмов.

В случае использования газового оборудования избежать перегрев воды способно автоматическое газовое регулирование.

Процесс горения топлива

Качество горения в топочной камере осуществляется путём регулярного наблюдения в оборудованный глазок или при помощи газоанализатора.Чтобы обеспечить правильный теплотехнический процесс горения, следует добиться верного соотношения подаваемых в топку топлива и воздуха определённого давления.

Читайте также:  Секции радиаторов отопления: расчет количества, инструкции сборки

Поставщики топлива обязаны предоставить сертификаты, составленные по результатам лабораторного анализа. Форсунки нужно очищать от отложений и нагара 3 раза в сутки при непрерывной работе. Если горение прекращается, то мгновенно закрывается клапан подачи топлива, чтобы оно не скапливалось в топке, что небезопасно.

Прекращение работы котла

При остановке котельной установки нужно выключить систему автоматического управления, прекратить подачу топлива, воздуха и воды. При ручном управлении сначала отключаются форсунки топливный насос, дутьё и подпитка водой. Затем стравливается пар и продувание. Из остывшего котла удаляется вода. Перекрывается запорная арматура и из трубопроводов удаляются вода, воздух и пар.

Очистка котла

В случае несоблюдения требований по водоподготовке на теплообменниках могут образовываться большие объёмы накипи спустя первые 1000 часов работы, что влияет на теплопотери, перегреву и необходимости механической и химической чисток. Процедуры проводятся при условии стоянки судна обеспеченной якорными и швартовными устройствами.
Механическая чистка выполняется кирками, скребками и электроинструментом. Также могут использоваться металлические щётки.
Химическая чистка подразумевает щелочение котла или промывка кислотными средствами. Щелочение это процесс заполнения водотрубного котла выше нормы водным раствором средства против накипи и при давлении в 2 Бар проведение верхней и нижней продувки. Продолжительность процедуры до 10 часов.
Практическая очистка дымогарных и водогрейных труб от сажи выполняется банником.

Производители

Когда дело доходит до модернизации котельных установок на судах, то перед покупателем открывается широкий выбор мировых производителей котлов (Германия, Италия, Корея). На российском рынке популярностью пользуется отечественный котёл марки КОАВ (КВС)-200 – водогрейная автоматизированная тепловая установка предназначенная для обслуживания судовых закрытых систем отопления. Его теплопроизводительность 200 Гкал/час, рабочее давление 0,18 Мпа.

Нормы и правила

Обслуживание судовых паровых котлов регулируется Правилами технической эксплуатации судовых паровых котлов Министерства морского флота. Согласно Правилам использование корабельных котлов должно производиться с учётом максимальной теплопроизводительности, без нанесения ущерба их техническому состоянию, обеспечивая безопасную работу и наименьший расход топлива.

Правильная организация труда и следование Правилам технической эксплуатации судовых котлов играет главную роль в выполнении вышеупомянутых требований. Нарушение Правил чревато авариями и нестабильной работой.

Котел водогрейный: устройство и назначение

Для отопления промышленных и жилых строений используют два основных вида котлов: паровой и водогрейный. Первый, как правило, используется в промышленных целях, второй – для отопления жилых строений, что обусловлено спецификой конструкций.

Различие паровых и водогрейных котлов заключается в том, что в последнем нагрев происходит под давлением, то есть без закипания воды, а значит и без образования пара. Такая особенность позволяет выпускать водогрейные котлы менее габаритных размеров, чем паровые. Соответственно, сфера применения этого оборудования существенно расширяется. Чаще всего котел водогрейный устанавливают в загородных и частных домах в качестве аппарата для автономного отопления.

Назначение отопительных котлов водогрейного типа

Основной функцией водогрейного котла является обеспечение потребителя горячей водой заданной температуры, которая используется в бытовых и технических целях, а также в системах отопления и вентиляции.

В зависимости от типа котел водогрейный может применяться для отопления промышленных сооружений, жилых зданий, в том числе и многоквартирных, а также частных домов. При этом размер котла и вид используемого топлива напрямую зависит от требований, предъявляемых к температурному режиму, который должен поддерживать агрегат.

Разновидности водогрейных котлов

Устройство водогрейных котлов различают по конструкции, типу применяемого топлива и температуре воды на выходе.

Низкотемпературные котлы, в которых вода нагревается до температуры в 115 градусов, отличаются высокой экономичностью в процессе эксплуатации. Однако стоимость самих агрегатов довольно высока, так как к материалу изготовления всех элементов котла предъявляются достаточно большие требования.

Высокотемпературные котлы производят перегретую воду с температурой от 150 градусов и отличаются долгим сроком службы, надежностью всех узлов и элементов. Кроме того, такой котел быстро монтируется и имеет простое управление. Но вот топлива в таких установках потребляется гораздо больше.

Конструктивные различия водогрейных котлов

Различают две основных конструкции водогрейных котлов: водотрубные и газотрубные. Чтобы особо не вдаваться в технические подробности, основное отличие заключается в том, что в первом случае по трубам, установленным внутри котла, движется вода, которая нагревается продуктами сгорания. При втором варианте все происходит с точностью до наоборот, по трубам проходит газ от сгорающего топлива, нагревающий воду извне.

Наиболее удобными в эксплуатации являются газотрубные котлы. Дело в том, что система водотрубной конструкции более сложная и чаще приходит в негодность благодаря своим техническим особенностям. Кроме того, доступ к узлам, которые наиболее часто требуют обслуживания и ремонта, довольно неудобен.

Различия по типу используемого топлива

Еще один признак, по которому классифицируют котел водогрейный, – это топливо, применяющееся для нагрева воды.

  • Газовые котлы. Наиболее распространенный вариант благодаря экономичности и экологичности топлива. Кроме того, этот вид имеет самую высокую степень надежности и безопасности.
  • Жидкотопливные котлы, как правило, работают на солярке, и по своим эксплуатационным характеристикам очень близки к газовому оборудованию.
  • Котлы на твердом топливе. Такие аппараты могут заправляться дровами, углем или специальными брикетами из древесных отходов. Несмотря на то что эти материалы имеют очень невысокую стоимость, эксплуатация водогрейных котлов на твердом топливе приводит к неблагоприятным экологическим последствиям. Поэтому этот вид используют при невозможности обеспечения котла газом или жидким топливом.

С какой топкой лучше использовать котел, определяется чаще всего на основании возможностей потребителя. Если к дому подведено газоснабжение, то предпочтительнее выбрать именно газовый котел.

В остальных случаях подбирают наиболее экономичный вариант для конкретного потребителя. Кстати, сегодня многие производители выпускают водогрейные котлы с возможностью применения разных видов топлива. Например, если газ по каким-то причинам вдруг отключили, до возобновления его подачи котел можно заправлять дизельным топливом или дровами. Главное, поставить соответствующую горелку.

Преимущества использования водогрейных котлов

Популярность водогрейных котлов обусловлена высокими эксплуатационными характеристиками, а также удобством и простотой в обслуживании.

  • В первую очередь котлы этого типа отличаются высоким КПД при минимально возможном расходе топлива.
  • Вторым достоинством является компактность аппарата, что позволяет сэкономить на строительстве котельной. Нередко котел водогрейный устанавливается даже не в отдельно стоящем строении, а в подвале дома, который он и снабжает. Кстати, правилами СНИП в некоторых случаях это вполне разрешено.
  • Конструкция водогрейного котла отличается простотой, а значит обслуживание и ремонт аппарата не представляет особой сложности.
  • При точном программировании температурных режимов и правильной пусконаладке водогрейный котел стабильно поддерживает требуемую температуру для оптимального отопления строения. При этом особого участия человека в этом процессе не требуется.

Правила эксплуатации водогрейных котлов

При использовании котельного оборудования существуют определенные правила. Водогрейный котел в процессе эксплуатации нуждается в периодической проверке и регулировке, которая должна проводиться профессионалами.

В первую очередь стоит помнить, что самостоятельная установка и пусконаладка котлов крайне не рекомендуется. Лучше доверить эти мероприятия специалистам, которые настроят работу котла на оптимальный режим. При этом вы гарантированно получите стабильное отопление, экономию топлива и бесперебойную работу оборудования.

Кроме того, минимум раз в три года в обязательном порядке проводится режимная наладка котла для проверки работоспособности агрегата.

Классификация котлов отопления

Воскресенье, 20 Август 2017

Отопление является одной из важнейших систем обеспечения жизнедеятельности человека обитающего в широтах, где минусовые температуры в зимний период являются нормой. Чтобы обеспечить тепло в собственном доме и при этом не понести больших убытков, нужно со всей ответственностью отнестись к выбору системы отопления. Самый распространённый вид обогревателей, применяемых для отопления жилых домов это — отопительные и водогрейные котлы.

Прежде чем приступить к выбору котла на сайте, следует узнать: а какие существуют котлы, как они работают и, конечно же, их плюсы и минусы.

Невзирая на сложность конструкции котлов, в основе их работы лежит принцип нагрева теплоносителя (вода или антифриз), помещенного в теплообменник (ёмкость), при помощи энергоносителя.

В этой статье мы рассмотрим общую классификацию котлов, их виды и типы.

По способу установки:

  • Напольные отопительные котлы

Самые массовые и популярные, ведь по мощности перекрывают очень широкий диапазон (от 4-ех до нескольких сот кВт), чем идеально подходят для отопления домов. Кроме этого работают на всех видах топлива.

  • Настенные отопительные котлы

Компактны, благодаря чему нашли свое применение для установки в квартирах и помещениях, в которых отсутствует много свободной площади. Главный их недостаток – ограничение по тепловой мощности (обычно не больше 35 кВт). Работают на природном газе (можно перестроить на работу на сжиженном газе) или на электричестве.

По виду энергоносителя и типу применяемого топлива:

  • Твердотопливные котлы

Работают на традиционных видах топлива – дрова и уголь. Их важнейшее достоинство – это возможность обеспечить полную автономность и независимость от коммуникаций (водо- или газопровод, не обязательно даже наличие электричества). Современные твердотопливные котлы длительного горения имеют КПД 85-95%.

  • Газовые котлы

Газовые котлы – это те, которые работают на природном газе. Являются наиболее экономичными, относятся к самыми надёжным и безопасным котлам.

  • Жидкотопливные или дизельные котлы
Читайте также:  Котел для отопления для частного дома: основные критерии выбора, характеристики

Жидкотопливные котлы по производительности очень близки к газовым. Разница только в том, что жидкотопливный работает на дизельном топливе.

  • Электрические котлы

Название говорит само за себя. Правда, применение таких котлов с потреблением электроэнергии свыше 6 кВт требует 3-ох фазного подключения, а свыше 10 – разрешения соответствующих органов.

  • Комбинированные котлы

Работают на твердом топливе, а со сменными горелками, могут работать на газе или на дизельном топливе.

По способу приготовления горячей воды:

  • Одноконтурный с внешним бойлером.
  • Двухконтурный с проточным водонагревателем.
  • Двухконтурный со встроенным бойлером.

По виду тяги:

– с подачей воздуха;
– без подачи воздуха.

По электрозависимости:

  • Электронезависимый.
  • Электрозависимый с самозапуском.
  • Электрозависимый без самозапуска.

Еще одним, очень важным параметром, который стоит учесть при выборе котла, является классификация. Этот показатель определит срок службы приобретенного котла.

По материалу основного теплообменника:

Самый долговечный и надёжный, но очень хрупкий материал. При эксплуатации такого котла, его стоит уберечь от ударов и резких перепадов температуры (попадания холодной воды в разогретый теплообменник). Такие теплообменники могут служить более 50 лет.

  • Нержавеющая сталь

Не так критичны к ударам, но быстрее выходят из строя (прогорают и подвержены коррозии). Такие теплообменники могут служить от 5 до 15 лет. Правда, есть варианты подороже. Выполненные из легированной и нержавеющей стали, эти котлы по долговечности не многим уступают чугунным.

Еще один материал, использующийся в производстве котлов, благодаря чему достигается увеличение срока службы теплообменников.


Обзор водогрейных котлов

Водогрейными котлами называют оборудование, предназначенное для нагрева воды под давлением, то есть без возможности кипения теплоносителя. Применяют их в системах отопления частных домов, а также на ТЭЦ и котельных, рассчитанных на значительное количество потребителей. Кроме отопления, водогрейный котел может производить еще и нагрев горячей воды для бытовых и промышленных нужд.

Технические характеристики

Все водогрейные котлы имеют свои характеристики, основными среди которых можно назвать: теплопроизводительность, температуру теплоносителя на входе в котел и на выходе из него, градиент.

Теплопроизводительность

Это величина, характеризующая количество тепла, передаваемое теплоносителю оборудованием в единицу времени. Ее обычно измеряют в кВт и иногда называют мощностью. Номинальное значение производительности указывают в паспорте котла.

Согласно одной из классификаций водогрейный котел может быть:

  • малой мощности (до 65 кВт). Именно такие агрегаты используются для отопления частных домов (1 кВт их теплопроизводительности хватает на обогрев 20 куб. м объема или же 8–10 кв. м площади в зависимости от высоты потолков);
  • средней мощности (от 70 кВт до 1,75 МВт);
  • большой мощности (выше 1,8 МВт).

Температура воды

Температура воды на входе в котел может быть номинальной и минимальной. Первую оборудование должно обеспечивать в нормальном режиме работы, и, как правило, ее значение находится в пределах 60–110 градусов.

Минимальную температуру, обычно равную 60 градусам, необходимо соблюдать для того, чтобы трубопроводы не подвергались низкотемпературной коррозии из-за воздействия на них конденсата.

Максимальной температурой на выходе называют такое ее значение, при котором вода не кипит. Чаще всего оно равно 110–115 градусам – именно такое оборудование можно приобрести в личное пользование.

Однако встречаются котлы с температурой до 150 градусов – обычно это высокопроизводительные агрегаты, устанавливаемые на ТЭЦ.

Градиент

Температурным градиентом называют разницу в температурах на входе в котел и на выходе в систему отопления. Он может достигать 50–55 градусов. Чугунное котельное оборудование обычно имеет меньшие градиенты по сравнению со стальным.

Типы оборудования

Кроме различной производительности, такое оборудование как водогрейный котел классифицируется еще и по виду топлива. Существуют следующие разновидности приборов:

  • газовые (самые распространенные в черте города);
  • твердотопливные, чаще всего применяемые для загородных построек;
  • жидкотопливные (дизельные или мазутные);
  • электрические.

Твердотопливные агрегаты

Основными плюсами таких приборов являются: создание полностью независимой от внешних источников снабжения отопительной системы, простота конструкции (а, следовательно, и ремонта), высокий эксплуатационный срок и доступность энергоносителя. Кроме того, некоторые модели могут работать даже в частично автоматическом режиме (например, с использованием механических приборов).

Главный недостаток использования твердотопливного котла – необходимость загрузки топлива вручную (кроме отдельных пеллетных моделей, способных загружаться автоматически благодаря специальным бункерам). А еще на обслуживание такого оборудования тратится много времени.

Газовые котлы

К плюсам газовых водогрейных котлов относят:

  • простоту в эксплуатации за счет высокого уровня автоматизации процесса;
  • сравнительно низкую стоимость отопления;
  • высокий уровень теплового КПД;
  • широкий ассортимент оборудования различной мощности.

Среди минусов таких устройств – зависимость от снабжения газом и необходимость в хорошей вентиляции в месте их установки. Кроме того, газовый водогрейный котел, начиная с определенной мощности, необходимо ставить в отдельном помещении. А перед его монтажом следует получить разрешение от соответствующей службы.

Котлы на жидком топливе

Жидкотопливные котлы также можно встретить на рынке отопительных приборов, хотя используются они нечасто. Их преимущества:

  • высокая мощность, начинающаяся с 10 кВт;
  • отсутствие необходимости получать разрешение на установку;
  • экономичность эксплуатации;
  • высокий КПД.

К их недостаткам относят сложность хранения топлива, для которых, как и для самих котлов, требуется отдельное помещение. Топка и дымоход оборудования нуждаются в постоянной очистке. А еще для стабильной работы такого устройства необходимо установить на трубопроводе дополнительный топливный насос.

Электрические устройства

Главные достоинства, которые имеет электрический водогрейный котел, заключаются в простоте использования, компактных размерах и бесшумной работе. Также стоит отметить отсутствие необходимости в установке дымохода и в отдельном помещении. И, наконец, такие котлы намного безопаснее и экологичнее в работе по сравнению с другими вариантами.

Минусами эксплуатации электрокотлов считается их сравнительно небольшая мощность и невысокое значение КПД. А еще для более или менее производительного оборудования потребуется устройство отдельной сети в 380 В.

Самым же главным недостатком, которым обладает электрический отопительный котел, является высокая стоимость его эксплуатации.

Марки и модели

На сегодняшний день на рынке отопительного оборудования можно найти продукцию десятков отечественных и импортных брендов. Она работает на различных видах энергоносителей и обладает характеристиками, позволяющими обслуживать и небольшие помещения, и целые дома.

Рассмотрим основные марки и модели водогрейных котлов, которые может приобрести российский потребитель.

Марки приборов на твердом топливе

Среди твердотопливного водогрейного оборудования одной из самых популярных марок является «Теплодар». Производитель выпускает две серии котлов: «Уют» и «Куппер». Первые менее дорогие и не отличающиеся привлекательным дизайном устройства. Вторые — функциональные и высокопроизводительные, нередко дополнительно комплектующиеся электрическими ТЭНами. Практически все модели способны работать не только на дровах и угле, но и на газе (при условии комплектации специальными горелками). А максимальная производительность такого оборудования – 30 кВт.

Также пользуются популярностью котлы марки Viadrus, имеющие мощность 12–75 кВт. Они бывают трех типов – C (работа только на угле), D (только дрова) и C/D (универсальные варианты, использующие и дрова, и уголь, и даже газ).

Модели электрокотлов

Самые выгодные по соотношению цены к качеству электрические котлы Zota представлены 4 сериями:

  • Econom, имеющие минимальное число опций. Мощность – до 48 кВт;
  • Lux, автоматизированные и удобная в эксплуатации. Диапазон мощности 3–100 кВт;
  • Zoom, повторяющие характеристики серии «Люкс», но имеющиея больше функций контроля;
  • MK, мини-котельные, рассчитанные на обогрев 60–150 кв. м и работающие при помощи удаленного доступа (в сочетании с модулем GSM).

Электрокотлы Bosch имеют мощность от 2 до 60 кВт. В комплекте с ними могут идти бойлеры объемом до 300 литров и теплообменники. Самые популярные серии бытового котельного оборудования марки – Buderus (4–60 кВт) и Tronic (4–18 кВт).

Агрегаты Protherm, кроме уже имеющегося оснащения насосом и расширительным баком, способны еще и подключаться на выбор либо к двух-, либо к трехфазной электросети. При этом любой водогрейный котел этой марки обладает максимальной степенью защиты, предохраняющей его от перепадов электроэнергии. Самая популярная серия бренда – «Скат», номинальная мощность котлов которой варьирует от 6 до 28 кВт.

Неплохо зарекомендовала себя и продукция марки «Эван», выпускающаяся в сериях Warmos и Warmos QX, отличающихся исполнением. У моделей QX лучше дизайн и функциональность, хотя линейка мощностей у них примерно одинаковая – от 5 до 60 кВт.

Бренды газовых агрегатов

Газовые котлы Vaillant могут иметь один контур (серия VU) или два (VUW). Все модели этой марки комплектуются системой электророзжига. Теплопроизводительность оборудования, используемого для отопления частных домов – до 44 кВт. Промышленные модели и котлы, предназначенные для установки на ТЭЦ, имеют мощность от 70 до 3500 кВт.

Продукция чешского бренда Dakon может иметь встроенный теплообменник для проточного горячего водоснабжения, хотя некоторые модели комплектуются бойлерами объемом до 60 л. Производительность газового оборудования этой марки может достигать 3500 кВт, хотя в быту чаще всего используются настенные модели мощностью до 32 кВт. Похожими характеристиками обладают модели марки Bosch.

Пользуется спросом среди потребителей и марка газовых котлов Ferroli, представленная такими сериями, как Domina с двумя контурами и Nouvelle Elite, укомплектованной бойлерами. Чаще всего встречающиеся настенные модели «Ферроли» обладают производительностью до 32 кВт.

Ссылка на основную публикацию