Осушители воздуха: виды, принципы работы, сфера применения

Типы осушителей воздуха

Осушители воздуха служат для снижения относительной влажности воздуха в различных помещениях – квартирах, бассейнах, складах, строительных площадках и т.д.

На рынке представлено огромное количество моделей для различных применений, от самых дешёвых бытовых, до промышленных агрегатов. Классифицировать их можно по нескольким признакам.

Типы осушителей по принципу работы

• Конденсационные осушители
• Адсорбционные
• Ассимиляционные

Конденсационные

Этот вид осушителей использует принцип конденсации влаги – на поверхности с температурой ниже точки росы образуется конденсат.

Для этого применяются теплообменник, которые обдуваются воздухом из осушаемого помещения.

Для охлаждения теплообменника используют холодильные компрессоры или элементы Пельтье.

Но воздух на выходе не холодный, так как он проходит поочерёдно через холодный и теплый теплообменники.

Основной недостаток – невозможность работы при низких температурах и шум от работающего компрессора (этот недостаток отсутствует в канальных осушителях и скрытой установки).

Как и другую холодильную технику, такие осушители необходимо периодически обслуживать и ремонтировать.

Адсорбционные

В адсорбционных осушителях воздух прогоняется через барабан с рабочим веществом – адсорбентом. Это может быть силикагель или другие гигроскопичные вещества.

Основное преимущество – возможность работать при низких температурах воздуха.

Ассимиляционные

Это попросту говоря обычная система вентиляции – влажный воздух из помещения удаляется, а на его место поступает более сухой воздух с улицы.

Недостаток такого метода очевиден – на улице может быть не такой уж и сухой воздух, поэтому точного значения влажности достичь не удастся, будет достигнут эффект обычного “проветривания”.

Часто вентиляцию совмещают с канальным осушителем конденсационного типа, то есть встраивают дополнительную секцию в систему вентиляции. В этом случае воздух будет и сухой и “свежий”.

Но это и самое дорогое решение, чаще всего применяют в общественных бассейнах или частных высокобюджетных проектах.

Типы осушителей по конструкции

Мобильные

Осушители такого типа бывают бытовые и промышленные.

Бытовые очень похожи на мобильные кондиционеры, с той лишь разницей, что у них нет гофрированной трубы для удаления горячего воздуха на улицу, наоборот они подают в помещение тёплый осушенный воздух.

Как правило имеют привлекательный дизайн, благодаря которому их можно установить в квартире или загородном доме.

Для сбора конденсата имеется специальный съёмный бачок, при наполнении которого загорается сигнальный индикатор. Производительность такого оборудования небольшая – до 30 литров в сутки, но для осушения комнаты или квартиры этого вполне достаточно.

Промышленные агрегаты мобильного типа применяются для осушения строительных объектов или в случае технической аварии. Имеют большую производительность и непритязательный дизайн.

Настенные

Такие осушители чаще всего применяют для понижения влажности воздуха в бассейнах. Они крепятся на стене и имеют два ряда отверстий – через нижний ряд воздух засасывается, а сверху выходит уже осушенный.

Производительность таких приборов, приблизительно, от 30 до 300 л/сут. Конденсат удаляется в систему канализации.

Если по расчётам требуется большая производительность, то устанавливают несколько таких осушителей, равномерно располагая по помещению.

Колонные

Как и настенные, данный тип чаще всего используют в бассейнах. Он имеет вид вертикальной колонны и довольно большую производительность.

Основной недостаток – повышенный уровень шума из-за небольшого размера выходного отверстия, и работы компрессора.

Удаление конденсата – самотёком в дренажное отверстие.

Канальные

Канальные осушители имеют надёжную конструкцию и представляют из себя блок осушения с присоединительными отверстиями для воздуховодов.

Так как компрессор вынесен за пределы обслуживаемого помещения, то уровень шума очень низкий. Канальные осушители могут быть совмещены с общеобменной вентиляцией или иметь отдельные воздуховоды для забора и подачи воздуха.

Такой тип осушителей может иметь очень большую производительность – от 100 литров до нескольких кубометров конденсата в сутки. Применяется в общественных бассейнах, фитнес центрах, крытых аквапарках, но может применяться и в частных бассейнах с большой площадью.

Осушители скрытой установки

Представляют из себя моноблок с входным и выходным отверстием, который не имеет корпуса, а предназначен для установки в нишах, где его не будет видно, или в отдельном техническом помещении, находящемся рядом.

Преимущества такого типа – меньший уровень шума и отсутствие лишних элементов интерьера в осушаемом помещении.

Сантехник .

Телефон Сантехника 8 (495) 235-25-21, 8 (963) 626-40-67

понедельник, 11 ноября 2019 г.

Осушитель воздуха для квартиры — что это и как он работает

• Нарушение работы естественной вентиляции. Зачастую это происходит при скоплении мусора в вентиляционных шахтах либо при нарушении целостности шахты.
• Недостаточное количество поступающего воздуха. Причиной становятся неправильно установленные пластиковые стеклопакеты с неотрегулированным проветриванием.
• Присутствие аквариума либо декоративного фонтана в помещении, которые приводят к большому испарению влаги.
• Наличие большого количества домашних растений или зимнего сада. В стремлении создать комфортные условия для цветов зачастую их слишком часто опрыскивают водой из пульверизатора, тем самым значительно повышая показания влажности.
• Расположение квартиры на первом этаже. Если в подвале жилого дома не запланировано размещение офисов, то к гидроизоляции стен относятся несерьезно, что и становится причиной постоянно влажных поверхностей в вышерасположенных квартирах.
• Неправильная гидроизоляция крыши. Комнаты, расположенные под некачественно покрытой крышей, в сырой период года всегда будут иметь высокую влажность.

Обратите внимание! Появление грибковых спор в воздухе и их активное размножение провоцирует заболевания органов дыхательной системы. С течением времени это может стать причиной развития аллергических реакций или хронической астмы. Помимо этого, начинают страдать и зрительные органы

• Увеличивают сроки эксплуатации строительных конструкций;
• Защищают жилье от появления запотеваний и конденсата на окнах и других стеклянных поверхностях;
• Предупреждают разбухание мебели, книг, музыкальных инструментов и других предметов, выполненных с применением дерева или металла;
• Увеличивают сроки хранения сыпучих пищевых и строительных продуктов, а также средств лекарственного назначения;
• Устраняют последствия затопления;
• Способствуют более быстрому просушиванию одежды и обуви;
• Сокращают расходы на отопление, потому как на прогрев воздуха с нормальной влажностью требуется меньше тепловой энергии;
• Не занимают много места в квартире.

Принцип работы адсорбирующего влагопоглотителя для квартиры

Обратите внимание! Каким бы методом регенерации ни отличался прибор, все равно предварительно воздух проходит очистку от механических примесей и лишней влаги

• Высокой мощностью;
• Низким расходом электроэнергии;
• Продолжительным сроком службы;
• Отсутствием необходимости в частом сервисном обслуживании.

• Конденсатора или испарителя;
• Компрессора, нагнетающего воздух;
• Капиллярной трубы;
• Ёмкости для сбора влаги.

Принцип работы конденсационного осушителя воздуха

• Снижение температурных показателей;
• Выделение конденсата после достижения точки росы;
• Разогрев до нормальной температуры.

Обратите внимание! Прежде чем воздух возвращается в оборот, происходит удаление чужеродных частиц и других ненужных в воздухе примесей

Обратите внимание! Рекомендуется приобрести модель с небольшим запасом по производительности, потому как если мощности недостаточно, то поглотитель будет продолжительное время работать без перерыва, что приведёт к его перегреву. Слишком большую производительность также выбирать не следует, потому как работу такого прибора будет сопровождать излишний шум

Принцип работы газовой котельной, элементы системы и требования к ней

В век стремительного развития технологий жизнь человека становится все более комфортной, поэтому максимальное удобство во всем уже стало нормой, а не исключением. Например, сейчас невозможно себе представить частный дом, в котором отсутствуют инженерные коммуникации. Не последнюю роль в создании комфорта играет отопление и горячее водоснабжение. Главной частью первой системы становятся водогрейные котлы, благодаря которым тепло разносится по помещениям, некоторые модели позволяют организовать ГВС. Самыми экономичными, простыми в эксплуатации, эффективными и недорогими остаются газовые агрегаты. Если оборудование имеет мощность свыше 60 кВт, то ему требуется отдельное помещение. Чтобы понять, как устроена такая сложная система, надо узнать принцип работы газовой котельной, особенности элементов, входящих в нее, а также требования техники безопасности для потенциально опасного оборудования.

Что такое газовая котельная?

Прежде чем рассматривать принцип работы газовой котельной, надо познакомиться с тем, что скрывается за этим словом. Частную котельную называют по-разному — топочной или бойлерной, но суть ее не меняется: это совокупность устройств, система, в которой сжигается природный или сжиженный газ, и вырабатывается тепло. Теплота передается в другие системы здания. Иногда в газовых котельных не нагревается теплоноситель, а создается пар, но это относится к системам, работающим на пищевых предприятиях.

Котельная — это отдельное помещение, которое предназначается для установки отопительного и/или водогрейного оборудования с мощностью до 350 кВт. Нижний предел не ограничивается. Однако согласно нормам, агрегат, имеющий мощность более 60 кВт, — причина, по которой в проекте дома должно быть предусмотрено отдельное нежилое помещение. Мощность газового оборудования свыше 150 кВт требует размещения котельной на первом либо цокольном этаже, в отдельно стоящем здании или пристройке.

Что входит в состав котельной?

В газовой котельной располагается все оборудование: основное (котел, бойлер) и вспомогательное. В последнюю категорию входят:

• распределительные коллекторы, которые регулируют параметры носителя в многоконтурных обогревательных системах;
• группа безопасности с расширительным баком и обязательными элементами — предохранительными клапанами;
• дымоход, качественная, эффективная принудительная вентиляционная система;
• прибор, обеспечивающий движение теплоносителя, — циркуляционный насос.

Самые простые модели газовых котлов имеют в составе:

• горелку, предназначенную для сжигания топлива;
• теплообменник, передающий тепло циркулирующей жидкости;
• блок управления, который контролирует процесс сжигания топлива.

В более сложном газовом оборудовании используют дополнительные элементы:

• вентиляторы, насосы;
• предохранительные клапаны;
• баки, предназначенные для жидкости;
• электронные комплексы — платы управления.

Обязательные компоненты газовой котельной, находящейся в подвале, в цокольном этаже или пристройке, — системы контроля загазованности, датчики. Они же требуются любому оборудованию, мощность которого превышает 60 кВт.

Существует ограничение на количество приборов в одной газовой котельной: их может быть не более четырех, но суммарная мощность не должна выходить за пределы 200 кВт. Это требование обязательное, поэтому перед покупкой узнают производительность каждой выбранной модели.

Главный нагревательный агрегат может быть как настенным, так и напольным. Первые приборы отличаются невысокой мощностью, поэтому они не требуют обустройства отдельного помещения. Вторые конструкции, наоборот, чаще монтируют в котельных. Оборудование может быть:

• одноконтурным, предназначенным только для отопительной системы;
• двухконтурным, выполняющим две функции: подготовку воды для ГВС и отопления.

Камеры сгорания котлов делятся на открытые и закрытые, или турбированные (обычно в настенных устройствах). В первых моделях забор воздуха происходит за счет естественной тяги. В комплект газовых котлов с закрытой камерой сгорания входит коаксиальный дымоход с вентилятором-дымососом. Этот элемент решает сразу две задачи — удаляет продукты горения и нагнетает свежий воздух с улицы.

Если площадь котельной позволяет, то в ней устанавливают другие габаритные бытовые приборы, бойлеры, тепловые аккумуляторы, системы фильтрации. Обязательным элементом является электрический щит. Независимо от мощности оборудования, потолки, полы и стены помещения требуют отделки негорючими материалами.

Отличие котельной от других помещений

Газовая котельная своим оснащением достаточно сильно отличается от обычных хозяйственных помещений. В ней обязан присутствовать целый набор элементов-дополнений.

1. Дымоход, предназначенный для быстрого вывода продуктов сгорания. Малая мощность газового оборудования (до 30 кВт) позволяет проводить его сквозь стену котельной. Для более производительной техники нужен полноценный дымоход через крышу. Минимальное количество горизонтальных (коротких) участков — условие обязательное.
2. Трубы для подвода воды и теплоносителя к приборам (котлам, бойлерам), работающим в котельной, запорная арматура.
3. Канализационные трубопроводы для планового либо аварийного слива воды из систем.
4. Эффективная вентиляционная система: как естественная, так и принудительная.
5. Контрольно-измерительные приборы для учета всех ресурсов.

Поскольку любая газовая котельная остается потенциально опасным помещением, ей необходима форточка (или несколько), предназначенная для освещения и проветривания комнаты в случае загазованности, аварии.

Котельные и помещения для них

Все газовые котельные, находящиеся с частных домах, делятся на внутренние, пристроенные или отдельно стоящие. Внутри дома котлы нередко монтируют в кухнях. Однако для большого количества дополнительного оборудования необходимо выделение достаточно просторного помещения — отдельной комнаты. Этот способ подразумевает минимальные расходы на организацию котельной.

Агрегаты, работающие на магистральном газе, позволяется устанавливать в любом из нежилых помещений. Исключение составляют приборы, которые подключают к баллонам со сжиженным газом. Их нельзя монтировать ни в подвалах, ни на цокольных этажах. Котельная, пристроенная к зданию, дает шанс сократить расходы. Вход нередко делают не только снаружи, а из дома, гарантируя себе максимальное удобство.

Оптимальными считаются отдельно стоящие газовые котельные. Такое расположение особенно рекомендуется, если общая мощность оборудования превышает 200 кВт. В этом случае газовая установка будет максимально безопасной, а шум работающих приборов не будет досаждать жильцам. Минус у этого варианта всего один — это большие расходы, необходимые для создания дополнительного строения. Относительным недостатком этого варианта можно назвать теплопотери на участке входа коммуникаций в дом. Однако с этой проблемой можно не столкнуться, если обеспечить качественное утепление конструкций.

Принцип работы газовой котельной

Любая котельная — сложная инженерная коммуникация, которая состоит из большого количества элементов. Поскольку она тесно связана с другими системами дома, стабильная работа является главным требованием техники безопасности. Чтобы получить представление о том, что она собой представляет, надо познакомиться с тем, как работает такой комплекс оборудования.

Принцип работы газовой котельной понять нетрудно. Топливо из магистрального газопровода, газгольдера или баллона подается на горелку прибора. Она обеспечивает сгорание газа в топочной камере. Во время этого процесса выделяется тепло, нагревающее теплоноситель, непрерывно циркулирующий в системе, проходящий через теплообменник газового котла.

Горячая жидкость направляется в распределительный коллектор, в котором она распределяется по отопительным контурам — радиаторам отопления, теплым полам, следует в бойлер ГВС и т. д. Преодолев весь путь, жидкость остывает, по обратной линии она снова возвращается в котел для нагрева. Цикл замыкается.

В состав распределительного коллектора может входить различное оборудование. Оно обеспечивает постоянную циркуляцию теплоносителя, контролирует его температуру. Управляет работой системы автоматика. Режим работы котла зависит от показаний датчиков. При снижении температуры теплоносителя или воздуха в комнате включается горелка и насос, обеспечивающий движение жидкости. После восстановления нормальных значений, система либо отключается, либо начинает работать в режиме поддержания нужной температуры.

Через дымоход удаляются продукты сгорания. Автоматическая система отвечает за подачу топлива, следит за состоянием системы. Если вдруг происходит утечка или аварийная ситуация, то система защиты максимально быстро перекрывает поступление газа.

В крупных котельных всегда используется дополнительное оборудование: системы фильтрации, умягчения воды, вентиляторы для нагнетания воздуха и дымососы для удаления продуктов сгорания. Насос (или несколько) в таких системах обязателен.

Основные требования к котельной

Принцип работы газовой котельной не самое главное, что предстоит узнать тем хозяевам, которые планируют заняться подводом газа и обустройством установки, работающей на нем. Как правило, им приходится сталкиваться с различными препятствиями, которые «чинят» представители газовых служб. Самый большой недостаток заключается в том, что не существует конкретного документа, в котором были бы собраны все нормы и требования к оборудованию, устанавливаемому в котельных частных домов.

По этой причине правила газовщики в разных регионах трактуют немного по-разному, однако одно остается неизменным. Это повышенное внимание к соблюдению техники безопасности при работе с газовыми приборами. Следование им позволит минимизировать потери в случае утечки или взрыва газа. Базовые требования отличаются в зависимости от расположения газовой котельной. Поэтому каждый вариант нужно рассмотреть отдельно.

Котельная, расположенная в доме

Котельной может считаться любое место, где размещается котел. Данный агрегат разрешено монтировать в кухне, а также в других помещениях: в подвалах, на цокольных этажах. Высота комнаты, где будет работать любое газовое оборудование (плита, котел), должна быть не менее 2,5 метров.

Нормы объема помещения для газового котла зависят от мощности агрегата.

1. Для устройств, вырабатывающих до 30 кВт тепла, достаточно небольшого объема помещения — 7,6 м 3 .
2. Мощность, находящаяся в пределах 30-60 кВт, потребует большей комнаты: ее минимальный объем обязан составлять 13,5 м 3 .
3. На каждый киловатт мощности более производительного прибора (> 60 кВт) объем рассчитывается отдельно. Показатели его находятся в пределах 15 м 3 (плюс 0,2 м 3 ). Такой объем позволяет устанавливать котлы любой мощности, но, естественно, рамки быть должны. Их требует техника пожарной безопасности.

Помещение обязано иметь качественную вентиляцию, оптимальна комбинация естественной и принудительной разновидности. В кухне должно быть достаточно большое окно, а также форточка, открывающаяся наружу. Альтернатива — стеклопакеты, имеющие смещающиеся или поворотные элементы. Есть отдельное требование к площади остекления. Нормой читается 0,03 м 2 на 1 кубометр объема. Например, для комнаты с объемом 16 м 3 необходимая площадь окна составляет 0,48 м 2 . Размеры окна в таком случае будут такими: ширина — 0,5 м, высота — метр. Площадь всех рам в этом случае в расчет не принимается.

Монтаж механизированной вытяжки, прибора над газовой плитой, обеспечение дополнительной вентиляции комнаты (щель под дверью либо отверстия в нижней части полотна) настоятельно рекомендуется. Такие же требования (за исключением вытяжки для плиты) предъявляют другим помещениям в доме, где планируют организовывать отдельную котельную.

Оборудование в пристройке

Если в здании наблюдается дефицит свободного пространства, то первым возможным решением становится размещение приборов в пристройке. При такой ситуации потребуется согласование операции в отделе архитектуры, создание проекта, строительство и внесение изменений в технический паспорт.

Если препон на пути к цели не возникло, то в этом случае требования к помещению схожи с теми, что рекомендуют соблюдать для комнат дома. Это касается размеров, важных для газового оборудования, и других моментов. К ним относится:

1. Минимальная высота помещения — 2,5 м, расстояние от окон или дверей — метр.
2. Корректно сделанная вытяжная вентиляция, двери, имеющие вентиляционные отверстия.
3. Обязательный элемент — достаточно широкое окно с форточкой, открывающейся наружу.
4. Качественный дымоход, соблюдение требований пожарной безопасности: использования негорючих отделочных материал.

Котельная, располагающаяся внутри здания или в пристройке, должна иметь выход на улицу. Дверь обязана открываться наружу, иметь внизу вентиляционные отверстия. Дополнительное требование — наличие автоматических приборов, контролирующих степень загазованности помещения.

Газовая котельная в подсобном помещении

Как правило, отдельное помещение под котельную для большинства семей становится непозволительной роскошью, поэтому нередко это служебное помещение совмещают с другими комнатами «спецназначения»: например, газовое оборудование устанавливают в санузле, переоборудуют для этой цели кладовку и т. д. Однако в любом случае надо гарантировать, что все условия будут соблюдены, иначе «добро» от газовых служб получить не удастся.

Правила для отдельного помещения в частном доме

Сам принцип работы газовой котельной выдвигает повышенные требования к комнате и оборудованию, находящемуся в ней. Главная задача данного помещения — обеспечение безопасности жильцов. Чтобы гарантировать это условие, советуют придерживаться нескольких правил.

1. Для частного дома вряд ли потребуется более двух нагревательных приборов, но это максимальное количество, разрешенное устанавливать хозяевам.
2. Негорючие материалы для стен и дверей котельной — асбестовые либо стальные листы, штукатурка с последующей покраской или побелкой.
3. Для пола рекомендуют делать бетонную стяжку. Лучшим финишным покрытием считаются нескользкие виды кафеля, керамогранит.
4. Нагревательное оборудование не монтируют непосредственно у стены помещения: к нему должен быть свободный доступ.

Газовая котельная — «место жительства» потенциально опасного оборудования, поэтому хранение в этом помещении любых легковоспламеняющихся материалов категорически запрещено.

Эксплуатация и техника безопасности

Поскольку система, работающая с газом, не является безопасной, то при любых отклонениях от нормы, надо отключить оборудование и обратиться в компанию, занимающуюся его ремонтом и обслуживанием. Подачу топлива необходимо немедленно прекратить в нескольких случаях. К ним относится:

• появление запаха газа;
• перегрев теплоносителя;
• отключение электроэнергии;
• срабатывание тревожной сигнализации;
• нарушение целостности участка трубопровода;
• пламя, погасшее без отключения и каких-либо других причин;
• некачественная работа вентиляции, недостаточная тяга в дымоходе;
• изменение показаний датчиков, которые явно свидетельствуют о неполадках в системе;
• обнаружение некорректной работы системы или приборов контроля, одного или нескольких.

Чтобы предотвратить внештатные ситуации, рекомендуют ежедневно проверять электрический кабель и его изоляцию. Любой дефект требует его скорейшей замены. Наличие в газовой котельной водопровода или емкостей с водой — обязательное условие. К дополнительным мерам предосторожности относится:

• приобретение огнетушителей;
• монтаж пожарной сигнализации;
• запас песка, другого безопасного сыпучего материала.

Для больших котельных необходимо подготовить схемы эвакуации, однако к «газовым помещениям», обслуживающим частные дома, это требование, как правило, не относится.

Помещение для этого вида нагревательного оборудования, в первую очередь, призвано обеспечить безопасность людей, поэтому говорить про принцип работы газовой котельной не совсем правильно. Действует в ней именно оборудование, а комната лишь создает оптимальные условия для приборов. И для человека, защищенного ее стенами от далеко не самого безопасного вида топлива.

В завершение темы — популярное видео, короткое, емкое и, судя по отзывам, честное:

Принцип работы котельной

Принцип работы котельной

Котельной называют отдельное помещение, которое выделяется для установки нагревательного оборудования.

В зависимости от места расположения помещения выделяют следующие виды котельных:

1. При сооружении отдельной постройки для установки газового оборудования говорят об отдельно стоящей котельной. Отопительные магистрали, которые идут от этой постройки к дому, хорошо утепляются, чтобы не было теплопотерь. Преимущество таких вариантов в надежной защите от шума, который издает работающее оборудование, а также безопасности для людей в случае плохого удаления угарного газа.
2. Пристроенная разновидность примыкает к жилому дому. Этот вариант более выгодный тем, что не нужно тянуть коммуникации от отдельной постройки в дом и хорошо их утеплять. Более того, вход в это помещение можно организовать непосредственно из дома, чтобы зимой вам не приходилось ходить по улице для регулировки работы котла и проверки исправности системы.
3. Встроенный тип таких помещений располагается внутри дома. В этом случае намного проще прокладывать отопительный контур и другие необходимые коммуникации.

Устройство котельной и принцип работы

Чтобы работа котельной была безопасной, нужно правильно ее обустроить. Если планируется устройство котельной в частном доме на газу, то для этих целей нужно выделить отдельное помещение.

При его устройстве придерживаются следующих принципов:

1. В этом помещении нельзя располагать больше двух нагревательных агрегатов.
2. Легковоспламеняющиеся и горючие материалы здесь не хранят.
3. В качестве напольного покрытия можно использовать прочную бетонную стяжку или нескользкую кафельную плитку либо керамогранит.
4. Обшивка стен выполняется из негорючих материалов – стальные или асбестовые листы, штукатурка с последующей побелкой или покраской.
5. Котел лучше установить в центральной части помещения, чтобы в любой момент можно было провести его техническое обслуживание.
6. Входные двери с внутренней стороны обшиваются негорючими материалами, например, листом оцинкованной стали.

Принцип работы газовой котельной основан на сгорании природного топлива (сжиженного или магистрального газа). За бесперебойную подачу топлива отвечает автоматическая система обеспечения газом. При утечке топлива или аварийной ситуации защитная система перекрывает подачу газа.

Основные узлы газовой котельной

В котельной монтируются следующие важные узлы и агрегаты:

• газовое нагревательное оборудование;
• магистраль с газом;
• сетевой насос;
• система безопасности;
• сети холодного водоснабжения, электроснабжения, канализации;
• вентиляционная система;
• дымоход;
• контрольно-измерительные приборы;
• автоматика управления.

Нагревательное оборудование может быть настенного или напольного типа. Поскольку настенный газовый котел обычно имеет небольшую мощность, для его монтажа не понадобится отдельное помещение. В котельной чаще устанавливают напольную разновидность газовых агрегатов. Котел может быть одноконтурным или двухконтурным.

Камера сгорания в таких агрегатах бывает закрытого или открытого типа. Котлы с открытой камерой нуждаются в наличии традиционного дымохода, а агрегаты с закрытой камерой укомплектовываются коаксиальным дымоходом.

Автоматика и дистанционное управление

Автоматизация котельной частного дома позволяет настраивать ее под параметры сети, осуществлять дистанционное управление работой системы, а также обеспечить необходимый уровень безопасности.

Дистанционное управление работой котельной дает следующие преимущества:

1. Можно поддерживать обычный режим работы либо настраивать температуру обогрева в каждой комнате отдельно.
2. Если в холодное время года вам нужно надолго уехать из дома, то благодаря удаленному управлению можно защитить систему от замерзания.
3. Можно дистанционно заблаговременно включать отопление в доме перед вашим приездом на праздники или выходные.
4. Вы всегда будете осведомлены о работе автономной отопительной системы вашего дома, при необходимости можете провести диагностику и отрегулировать ее.
5. Чтобы снизить расход топлива, в каждый временной промежуток можно поддерживать в доме определенную температуру. Например, если днем в доме никого нет, то котел можно включить на минимальную мощность, а перед возвращением снова хорошо прогреть дом.

Самым перспективным считается погодозависимое управление отоплением. В этом случае устанавливается умный котел отопления, который помимо датчиков измерения комнатной температуры имеет внешний измеритель для оценки температуры воздуха за окном. Если на улице холодает, то котел сильнее нагревает теплоноситель, при потеплении степень нагрева уменьшается.

Принцип работы котельной с водогрейными котлами

Принцип работы котельной с водогрейными котлами следующий — внутри конструкции осуществляется нагрев воды, однако, бывают случаи, когда температура повышается за счёт теплоносителя.

Кроме этого, прибор оснащён встроенными насосами, которые необходимы для постоянной циркуляции.

Жидкость же поступает по трубам и попадает в радиатор (при попадании туда воды, она остывает и возвращается в противоположном направлении — обратная линия) или в отопительный котёл (подающая).

В последнем из них специально предусмотрено регулирование за продолжительностью работы, а также температура.

Работа котельных установок

Рассмотрим работу котельной на примере водогрейной котельной установки. В котлах происходит нагрев теплоносителя (в большинстве случаев, воды) для подачи ее потребителю.

Установленные насосы способствуют постоянной циркуляции теплоносителя (подача ее потребителю и возврат ее обратно). Вода поступает по трубам в теплоисточник (радиатор, теплые полы, отопительные котлы).

В котельной обязательно должна быть предусмотрена регулировка продолжительности работы и температуры теплоносителя. Линия подачи воды потребителя называется прямой линией (или подающей).

Поступив в радиаторы, вода остывает и возвращается обратно. Это является обратной линией котельной.

Оборудование котельной установки

Оборудование для блочно-модульной котельной подбирается и компонуется по Индивидуальному заказу на основе заполненного Опросного листа на ТКУ, в котором указываются основные требования и параметры основного оборудования. Блочно-модульная котельная состоит из:

• Здание котельной
• Котельное оборудование (котлы)
• Горелки
• Газовое оборудование
• Насосное оборудование
• Теплообменная система котельной
• Системы автоматизации, связи и сигнализации, контроля и пожарной безопасности
• Системы водоочистки и водоподготовки
• Мембранный расширительный бак
• Газоходы и дымовые трубы

Блок-модуль котельной

Здание транспортабельной котельной представляет собой блок-модуль (контейнерный модуль). Это одноэтажная каркасная конструкция из негорючих материалов для обеспечения пожарной безопасности и высокой огнестойкости.

В случае возможности установки всего оборудования в один блок-бокс, завод-изготовитель котельной может порекомендовать предусмотреть одно или несколько алюминиевых окон или стальных дверных проемов.

Здание модульной котельной является сварной каркасной конструкцией с основанием в виде платформы, за счет которой увеличивается прочность конструкции и способность ее сопротивляться ветровым и снеговым нагрузкам.

Стальные швеллеры служат основой стоек, балок и прогонов каркаса. Прокатные швеллеры или уголки используются для балок пола. В качестве ограждающих конструкций блок-модуль обшиваются сэндвич-панелями из листов рифленой стали.

Крышу котельной традиционно делают одно- или двускатную.

Устройство теплоизоляции здания котельной (утеплитель, подшивка) позволяет эксплуатировать котельную при низки температурах. Также все металлоконструкции должны пройти антикоррозионную обработку.

Котельное оборудование

Котлы являются одним из важных элементов котельных установок. Именно в них происходит нагрев теплоносителя или получение пара.

Теплоноситель для котельных (вода или пар) образовывается за счет получаемой тепловой энергии от сжигания топлива (в случае газовых, твердотопливных и жидкотопливных котлов) или за счет преобразования электроэнергии в тепловую (в случае электрических котлов). Корпус котла изготавливается из чугуна или из стали в зависимости от используемого вида топлива.

Например, в случае использования твердого топлива на стальных стенках котла происходит отложение серы, из-за чего срок службы котла сокращается. Выходом из этого может стать использование чугунных котлов, но они тоже обладают одним недостатком: являются слишком большими и громоздкими.

Устройство и эксплуатация котельной

Котельные установки модульного типа, поставляемые в полной заводской комплектации, представляют собой один или ряд блоков с установленным котельным оборудованием и агрегатами для подключения к коммуникационным сетям. Для монтажа котельного оборудования выделяется специальная комната, которая должна быть высотой не менее 2,5 м и объемом не менее 7,5 кв. метров (для котла мощностью до 30 кВт).

Принцип работы котельной

За счет сгорания газа осуществляется работа оборудования. Для регуляции стабильной подачи топлива применяется автосистема газообеспечения. В случае возникновения аварийной ситуации или утечки газа она мгновенно отключается.

Проточный теплообменник обеспечивает быструю подачу воды, а контроллер снабжен диагностической системой, возможностью регулировки температуры и интерфейсом для компьютеров.

Требования к газовой котельной на предприятии

Котельная – это комплексная инженерная система, состоящая из большого количества механизмов и узлов предназначенных для выработки тепловой энергии на производственные нужды и теплоснабжения жилых и общественных зданий.

Котельная на предприятии, как источник тепла, тесно связана с инженерными сетями расположенными, как на ее территории, так и вне.

• 1 Виды промышленных котельных установок
• 2 Принцип работы
• 3 Котельное оборудование
• 4 Системы дымоотвода
• 5 Требования к промышленным газовым котельным

Виды промышленных котельных установок

Промышленные газовые котлоагрегаты классифицируются по мощности на агрегаты малой, средней и большой мощности. К первой группе относятся водогрейные, паровые и конденсационные генераторы, мощностью до 20 МВт и КПД до 96 %. Обычно их применяют для теплоснабжения небольших предприятий.

Для комплексного теплоснабжения с выдачей нагрузки по отоплению, горячему водоснабжению и вентиляции предприятия устанавливают котельные с суммарной мощностью до 100 МВт.

Такое оборудование устанавливается на больших квартальных котельных, способных обеспечить теплом не только промышленных, но и жилищно-бытовых потребителей. Для снабжения горячей водой и паром крупных заводов и районных городских предприятий тепловых сетей используют газовые котлы с мощностью от 600 МВт.

По назначению газовые котельные на предприятии подразделяются:

1. Отопительные – для централизованного снабжения на нужды отопления, вентиляции и ГВС бытовых и промышленных потребителей;
2. Производственные – для технологического обеспечения теплом в виде пара и горячей воды промпредприятий.
3. Отопительно-производственные – для комплексного снабжения теплом систем теплоснабжения и технологических процессов.
4. По схеме котельные делятся на закрытого типа, когда вся сетевая вода по магистральным тепловым сетям возвращается обратно к источнику и открытую систему, когда часть горячего теплоносителя потребляется на технологические или бытовые нужды.
5. В промышленности технологическими потребителями тепловой энергии в виде пара являются бумажные, химические и металлургические производства, нефтехимические комплексы, ректификационные и химические реакторы, сорбционно-десорбционной агрегаты процесса газа очистки, гальванические линии и устройства для ламинирования поверхностей.

Перспективным направлением стала установка комбинированных котельных пароводородных котельных, автономных блок-модулей, крышных систем теплоснабжения.

Хорошими мобильными системами считаются блок-модульные, собираемые на заводе и транспортируемые к месту установки в собранном виде.

На месте запуск таких систем проходит по ускоренной программе «под ключ», учитывая, что монтаж и наладочные работы выполнены на производстве.

Принцип работы

Газовые промышленные котельные независимо от своей мощности, практически, имеют одинаковую схему управления и принцип действия. Конструкционные различия наблюдаются только у водоводяных и пароводяных котлов. Котельные установки промышленных предприятий состоят из основного и вспомогательного оборудования.

К основному относят сам котел и устройства, заключенные в его корпусе – трубные пакеты, сепараторы, коллекторы, барабаны. К вспомогательному оборудованию относятся газогорелочное устройство, насосы, вентиляторы, дымососы, арматура, гарнитура, система автоматики управления и безопасности.

В водогрейных котлах вода нагревается до максимальной температуры 150 С, в результате сжигания топлива и передаче тепла от дымовых газов к магистральному теплоносителю. Панели выполняют газоплотными, чтобы повысить теплопередачу, для этого – стальные трубы сваривают между собой.

После топки дымовые газы вод воздействием разряжения, создаваемого дымососом, поступаю в конвекторный блок, где трубы смонтированы в шахматном порядке, что увеличивает поверхность нагрева и скорость передачи воды сетевому теплоносителю.

В водогрейном котле вода движется принудительно, скорость движения определяют сетевые насосы, обеспечивающие необходимую производительность и напор. Вход и выход воды выполняется через котловой коллектор.

Принцип работы парового котла отличается от водогрейного. Движение воды во внутреннем его контуре, происходит благодаря естественной циркуляции холодных и нагретых пароводяных сред.

В результате процесса теплопередачи на выходе котла получается насыщенный или перегретый пар. Для сбора его в современных котлах устанавливаются барабаны и сепарационные устройства в верхнем барабане, чтобы удалять из пара мельчайшие частички котловой воды.

Сетевая вода через паровой котел не циркулирует, он запитывается химочищенной питательной водой, с помощью специальных питательных насосов. Контур сетевой воды не пересекается с питательным, а нагрев ее происходит в пароводяных сетевых теплообменных аппаратах, в которых пар от котла через трубную систему нагревает подающий теплоноситель до максимальной температуры 150 С.

Котельное оборудование

Котлы являются основным элементом организации и реализации паросилового цикла системы теплоснабжения. Корпус маломощных котлов низкого давления изготавливают из чугуна, а среднего и высокого давления из котловой стали.

Для того чтобы правильно подобрать тип и количество котлов, выполняют технико-экономические расчеты, с учетом следующих факторов:

1. Максимальная и минимальная тепловая нагрузка потребителей в зимнее и летнее время.
2. Расстояние и диаметры тепловых сетей с разбивкой к каждому потребителю.
3. Качество воды и топлива.
4. Уровень автоматизации газовой котельной.
5. Размеры котельной.

Следующим по важности элементом котлоагрегата является горелочное устройство, где происходит процесс смешивания газа и воздуха и розжиг газовоздушной смеси с образованием факела. Сам процесс горения происходит в топочной камере.

Выбор котла по теплопроизводительности горелки должен соответствовать ее мощности с учетом аварийного резерва. Неплохое газовое оборудование Лемакс можно приобрести в Ишиме.

Работа горелки обеспечивается газовым оборудованием котельной: ГРУ или ГРП, регуляторами, фильтрами, приборами контроля и системой безопасности. Все элементы газового хозяйства относятся к объектам повышенной опасности, их работа регламентируется СНиП II-35-76 «Котельные установки».

Системы дымоотвода

Система дымовентиляции котельной служит для создания разряжения в газовом тракте котлоагрегата и выводе дымовых газов из котла в атмосферу . Она состоит и дымососа, вентилятора, дымоходов и дымовой трубы.

Контрольно-измерительные приборы и автоматика безопасности (КИПиА) предназначены для контроля за работой установки по режимным картам, регулировки нагрузки котла и обеспечения безопасной эксплуатации оборудования.

Во всех современных котлоагрегатам установка КИПиА является обязательным требованием, в соответствии с нормами и правил по эксплуатации котельных установок.

Защита котельного оборудования срабатывает с включением звуковой и световой сигнализации для оповещения оперативного персонала.

Параметры защиты КИПиА:

• отрыв факела в котле;
• высокое давление пара, газа, воды;
• низкое разряжение в топке котла;
• отключение электроэнергии;
• низкий уровень воды в котле;
• низкое давление воздуха, воды и газа.

При срабатывании сигнализации, через короткое время, если оперативный персонал не исправил сбой, котел останавливается системой КИПиА, через принудительное отключение подачи газа в топку.

Требования к промышленным газовым котельным

Газовые котельные – пожароопасные объекты, к ним предъявляются особые требования на стадиях проектирования, монтажа и эксплуатации. Основные требования закреплены в СНиП II-35- «Котельные установки».

Требования к насосам обозначены в СП 89.13330.2012. Вода и пар должны соответствовать – ГОСТу 20995-75, 2761-84, а система химводоподготовки – СНиП 2.04.02-84 “Водоснабжение”. Более подробно с требованиями и правилами можно ознакомиться в книге «Котельные установки промышленных предприятий» (Сидельковский Л.Н. Юренев В.Н).

Котлы промышленных котельных устанавливают в отдельностоящем здании, которое по огнестойкости определяется производственными требованиями. Для монтажа крупногабаритных элементов и узлов котла должны быть предусмотрены монтажные проемы.

Проектирование и строительство промышленных котельных выполняется с учётом существующих планов застройки и инженерных коммуникаций в районе предполагаемого строительства.

Проектом должны быть предусмотрены котельный зал, насосный зал, топливное хозяйство, помещения для химводоочистки и КИПиА.

Инженерные системы. Часть 1: Котельные.

По просьбам комментаторов другого поста (#comment_57904834) решил создать серию постов про инженерные системы.

Я намерен сделать 5 частей по системам, с которыми я в разной степени знаком и с которыми сталкивается или не сталкивается большинство участников нашего сообщества: котельные, тепловые сети, отопление, вентиляция, кондиционирование. Посты очень длинные, но при этом информация в них будет самая общая. Рассказывать я собираюсь об общих принципах работы, без глубокого ковыряния и заумных формул, иначе всё повествование превратится в тоскливое болото (да и формулы я помню далеко не все).

Тема первой части не совсем в моей специализации, но в общих чертах, что к чему и как оно работает, всё равно напишу, потому что комфорт в типичной квартире, все эти “прислонить ножки к батарее”, “положить триконы, чтобы утром одеть тёплые”, да и вообще “не замёрзнуть зимой” начинаются с главного – с котельной. Специалистов прошу сильно меня не ругать и вопросов на засыпку в этой части не задавать, но вот поправлять и исправлять ошибки очень даже прошу.

Итак, вот оно – сердце, пламенный мотор и источник жизни любого района в любом городе средней полосы и выше – котельная:

На данных фотографиях представлена Самарская ТЭЦ (теплоэлектроцентраль). Тепло-электро-централью она называется потому, что вырабатывает не только тепловую, но и электрическую энергию. Каким образом это происходит напишу чуть ниже.

По данным интернета данная ТЭЦ планово вырабатывает 2132 Гкал/ч (гигакалорий в час), а обслуживает третью часть жилого сектора областного центра и более пяти крупных промышленных предприятий (данные с http://so-ups.ru/index.php?id=1430 ). Третья часть жилого сектора – это ориентировочно 300 тысяч человек. Такая вот махина.

Главный агрегат в любой котельной – это, конечно, котёл:

На данной картинке представлен паровой котёл ДКВР-6,5 без кожуха. Кстати, высота этой штуки 5 метров с хвостиком или почти 2 этажа. В этой серии высота котлов достигает 9,6 метров, а вот например котёл ГМ-50-14 в длину имеет 18 метров, в ширину 11, а в высоту 14,6 метра (это, на секундочку, примерно 5 этажей).

Принцип действия такой дурынды заключается в том, чтобы преобразовать химическую энергию топлива (угля, мазута, газа, дерева – да чего угодно, лишь бы горело) в тепловую энергию теплоносителя (воды, пара, хладагента – да опять же чего угодно, лишь бы по трубам бегало). Проще говоря, мы сжигаем топливо, горячие продукты сгорания нагревают теплоноситель, а он в свою очередь подаётся дальше – либо на нагрев чего-то ещё, либо напрямую в тепловую сеть. Кстати, первичный теплоноситель бегает как раз по тем трубкам, которые в изобилии изображены на картинке выше. По подъёмным трубкам теплоноситель поднимается из нижнего барабана в верхний, по опускным – обратно.

Насколько я знаю, в настоящее время прямая подача первичного нагретого теплоносителя используется только в бытовых котлах, которые устанавливаются в отдельно взятом доме. В промышленных установках первичный теплоноситель всегда идёт на теплообменик, в котором он нагревает теплоноситель вторичный (как раз ту воду, которая потом уходит в теплосети по всему городу):

На картинках выше представлен водо-водяной теплообменник, именно с помощью него происходит теплообмен между первичным и вторичным теплоносителями. Холодная вода бежит по трубкам, а горячая – в пространстве между ними (или наоборот, не помню хоть убей). Через стенки трубок они обмениваются тепловой энергией, одна водичка остывает, вторая нагревается, всё очень просто. Примерно так же выглядит пароводяной теплообменник:

Только у него в трубках всегда течёт холодная (нагреваемая) вода, а в пространстве между ними – пар. Связано это с тем, что пар при охлаждении конденсируется, т.е. превращается в воду, и откачивается снизу через патрубок. Тоже всё просто.

Как видим, существует два основных процесса в котлах: нагрев воды и приготовление пара (прямо так и называется). Если с первым всё понятно, мы сталкиваемся с ним постоянно, то вот паровые котлы – вещь более универсальная. Именно из-за них мы называем котельные тепло-электро-централями.

Добавлю изображение котла ДЕ, чтобы легче ориентироваться:

Так вот, мы нагрели воду в нижнем барабане и за счёт огромного теплопритока вода начинает превращаться в пар, который накапливается в верхнем барабане. Да не просто накапливается, а под большим давлением (представьте, что вы варите пельмешки под крышкой с дырочкой – из этой дырочки происходит чух-пух сантиметров на 20). Под этим давлением пар поступает на пароводяной теплообменник, а дальше инженеры придумали гениальную вещь.

Они увидели, что после теплообменника остаётся большое количество пара, которое придется охладить, чтобы подать обратно в котёл. Для этого придётся строить какие-то установки, в которых мало того будет теряться энергия этого оставшегося пара, так ещё будет затрачиваться работа на его охлаждение. И чтобы не выполнять всех этих контрпродуктивных действий, они придумали пар подавать на турбину, вот такую:

Принцип действия простой донельзя: пар под давлением подаётся в кожух турбины, за счёт его кинетической энергии турбина крутится. А на её валу установлен электродвигатель обратного действия (прошу прощения у электриков, я в этом вопросе ноль, называю как представляю). То есть ротор двигателя вращается, искусственно создавая переменное магнитное поле, а это поле в свою очередь создаёт переменный ток. Одним источником закрываем две потребности – в тепловой и электрической энергии.

Кстати, те самые пресловутые дымовые газы или продукты сгорания после котла через дымовой тракт отправляются в дымовые трубы, по которым всегда можно определить котельную издалека:

Эти трубы не зря такие высокие, в них за счёт разности плотностей горячих газов и холодного воздуха возникает естественное гравитационное давление, которое помогает газам вылететь повыше. А если его возникает недостаточно, то подключают дымовые вентиляторы. Вопрос давления мы подробнее рассмотрим в части о вентиляции.

В принципе, мы рассмотрели основной процесс, происходящий в котельной: сжигание топлива – нагрев первичного теплоносителя – нагрев вторичного теплоносителя – подача его в сеть. После этого весь цикл повторяется, но чтобы описать его полностью, нужно рассказать про остальные части комплекса теплоснабжения.

Теперь детали, цифры, всякие интересные штуки, самые явные отличия от бытовых систем:

1). Основной тип котельных в большинстве крупных городов – газовые с паровыми котлами. В них подача топлива производится через горелки (ГМ, ГМГ и другие):

Но в отдалённых районах, или там, где нет централизованного газоснабжения, используются другие виды топлива, в основном это уголь, мазут, дерево, т.н. гранулы, торф и всякое такое. Сжигание мазута может производиться через газовые горелки, они чаще всего универсальные. А вот для сжигания твёрдого топлива используются колосниковые решётки:

Куски топлива сначала дробят, чтобы скорость горения и передачи энергии были максимальны, затем полученную крошку насыпают на решётку и дальше она как в фильме ужасов медленно движется в раскалённое жерло камеры сгорания. Процесс этот должен происходить непрерывно, т.к. при угасании пламени придётся снова разжигать первую порцию топлива, а это перебой в подаче тепла, печалька у потребителя, увольнение по статье у оператора котельной установки.

2). Вторая необычная в быту деталь была видна в первой, это дутьевые вентиляторы на горелках, вот они на переднем плане у каждого котла:

Из школьного курса химии все помнят, что пресловутое горение – это на самом деле экзотермическая реакция окисления горючего вещества. Иными словами, это реакция топлива и окислителя с выделением теплоты. Окислителем в случае горения топлива в котле является кислород, содержащийся в воздухе (так же как и в случае с газовой горелкой на плите, разве что у котла бомбит повеселее). В качестве топлива примем природный газ, основную массу которого (70-98%) составляет метан. Реакция окисления метана в кислороде выглядит так:

То есть на каждую молекулу метана нужны две молекулы кислорода. Кроме того мы помним, что кислорода в атмосферном воздухе всего лишь 23% по массе. Итого на каждый килограмм метана в газовом топливе нам требуется 8,7 кг атмосферного воздуха (всё это прикидочно, просто чтобы представить порядок цифр).

Так вот, расход газа для котла ДЕ 10-14 (соразмерный с котлами на предыдущих картинках) составляет 710 кубометров в час. Соответственно, воздуха для сжигания этого газа требуется 710 * 8,7 = 6 177 кубометров в час. Шесть тысяч! Это почти два кубометра в секунду. Вот для примера один кубометр кирпича:

И вот для подачи на горелку двух таких объёмов ежесекундно и нужны дутьевые вентиляторы.

3). Все помнят, что вода кипит при температуре 100 °С. Но на самом деле, температура кипения любого вещества зависит от давления, и чем оно выше, тем выше данная температура (и наоборот). Этим объясняется тот факт, что яичко на высокой горе не сварится в кипятке и останется сопливым, просто давление там ниже и температура кипения тоже. В котлах же ситуация обратно противоположная.

В водогрейных котлах конечная температура воды может достигать 150 °С и выше. Кипение при этом не допускается, потому что пар имеет гораздо больший удельный объём, чем у воды (проще говоря, это трах, бабах, фонтан перегретой воды и остановка котельной).

Поэтому давление в котле должно быть строго определённым, например для 150 °С оно составляет не менее 5 атмосфер (для сравнения, это давление человек ощутит на глубине 40 м под водой (1 атмосфера воздушная + по одной атмосфере на каждые 10 м воды).

В паровых котлах ситуация ещё веселее. Температура воды ограничена температурой кипения при определённом давлении, дальше она превращается в пар. А вот у пара эти параметры по сути не ограничены (на самом деле ограничены критической точкой, но там всё сложно и такие температуры на практике не используются). Например, в здоровенном котле ДЕ-25-24-380 пар нагревается до температуры 380 °С и давления в 23 атмосферы! Это давление на глубине в 220 м.

4). Все обращали внимание на признаки любого индустриального района – огромные ужасные трубы, дышащие ядовитыми газами и отравляющими несчастных горожан, сокращая их без того короткую и печальную жизнь:

На самом деле, это совершенно безобидные устройства – градирни. Их задача, всего-навсего, охлаждать поступающую из тепловой сети воду. Когда осенью запускают котельную, температура на улице достаточно высокая и за счёт низкой теплоотдачи вода в котельную возвращается очень тёплой.

Так как регулировать теплоотдачу в котле мы особо не можем, а подавать тёплую воду на нагрев опасно (повышается конечная температура воды, за ней давление, а потом трах-бабах из предыдущего пункта), воду для дополнительного охлаждения подают в эти градирни, где она стекает по стенкам с большой высоты по большой площади и остывает. Так что “отравленные газы” это всего лишь водяной пар.

Кстати, обратите внимание, работают все три градирни и на деревьях висят листочки, это значит что на улице ну прям очень тепло, а котельную уже запустили. По мере похолодания и увеличения теплопотерь их будут отключать.

На этом по котельным всё. Часть абзацев приклеена вплотную к предыдущим, потому что редактор ругается на 51 блок. Остальные части буду делать по мере наплыва вдохновения.

Дополнения, замечания и вопросы предлагаю писать в комментариях.

Устройство и принцип работы газовых котлов

Газовый котел – это сложная саморегулирующаяся система, которая преобразует энергию сгоревших газов в полезное тепло. Именно от его работы зависит комфортный температурный режим во всем доме.

Особенности и принципы работы газовых котлов

Котлы, работающие на газе, являются оптимальным решением для отопления практически любого помещения. Они просты в использовании, имеют небольшие размеры и солидный срок эксплуатации, поэтому одинаково подходят как для частых домов, так и для квартир.

Любой газовый котел имеет 3 основных компонента:

• газовая горелка;
• теплообменники;
• система управления и контроля.

В зависимости от модели котел может иметь различное дополнительное оборудование, такое как насос, вентилятор, расширительный бак, предохранительный клапан, электронную систему управления, диагностики и защиты. Если у котла есть такие дополнительные элементы, то его вполне можно считать миникотельной, которая работает полностью в автоматическом режиме. Она самостоятельно поддерживает заданную программой температуру, контролирует все внутренние процессы, а в случае аварии перекрывает подачу газа и отключается.

Принцип работы котла

Чтобы понять, как работает газовый котел отопления, нужно не только знать его устройство, но и разобраться, какие программы и функции в нем заложены. В своей работе котел ориентируется на показания датчиков. Он при помощи встроенной электроники определяет потребность в горячей воде и запускает работу управляющей газовой арматуры. После этого включается газовая горелка, которая нагревает воду в теплообменнике до определенной температуры, и циркуляционный насос, который тут же разносит ее по системе отопления. После того как температура в системе достигает заданного значения, котел выключает горелку и переходит в режим ожидания. Когда температура в системе отопления снижается до определенного показателя, котел снова включает горелку и цикл повторяется.

По такой схеме работают все одноконтурные котлы в режиме отопления. Двухконтурные котлы выполняют точно такой же цикл, но его работу может прервать система горячего водоснабжения (ГВС). Двухконтурный котел имеет более сложную систему подготовки воды, так как выполняет сразу 2 функции:

• отопление помещения;
• горячее водоснабжение.

У него, кроме основного теплообменника, имеется второй контур (скоростной теплообменник), который и предназначен для подготовки горячей воды. Двухконтурный котел может работать в 2 режимах:

• летний – только подготовка горячей воды для системы водоснабжения (ГВС);
• зимний (смешанный) – нагрев воды для системы отопления и для ГВС.

Если котел работает в зимнем режиме, то вода нагревается в первичном теплообменнике и разносится циркуляционным насосом по системе отопления. При открытии крана горячей воды в котле срабатывает датчик протока. Он подает сигнал на плату управления, которая переключает трехходовой клапан из режима отопления на режим ГВС. В результате горячая вода из основного теплообменника не идет на батареи, а остается в котле.

Она начинает циркулировать по кругу, проходя через вторичный теплообменник и нагревать воду для ГВС.

Вторичный теплообменник пластинчатый, поэтому вода практически моментально нагревается, и мы мгновенно получаем в кране горячую воду. Происходит это до тех пор, пока кран горячей воды не закроется. После перекрытия воды датчик протока сообщает об этом плате, и она переключает трехходовой клапан в изначальное положение, а нагретая вода из первичного теплообменника снова поступает в систему отопления.

Из описания видно, что принцип работы газового котла не позволяет одновременно работать отоплению и подавать горячую воду. Однако уже есть специальные теплообменники, которые могут это делать (о них будет рассказано ниже).

Устройство газового котла

Котлы различных производителей могут отличаться устройством и расположением элементов, однако они все имеют типичную схему. Мы ее рассмотри на примере устройства двухконтурного котла (как самого сложного).

Он имеет такие основные элементы:

• газовый клапан для подачи топлива на горелку;
• газовую горелку;
• блок розжига;
• электрод розжига;
• датчик контроля наличия пламени;
• камеру сгорания газа;
• первичный (основной) теплообменник;
• вентилятор;
• датчик тяги отработанных газов – маностат;
• датчик температуры воды в первичном контуре;
• аварийный датчик температуры воды первичного контура;
• расширительный бачок;
• циркуляционный насос первичного контура;
• фильтр системы отопления;
• датчик давления воды в системе отопления;
• кран подпитки водой системы отопления;
• предохранительный клапан системы отопления;
• трехходовой клапан;
• теплообменник горячего водоснабжения (ГВС);
• байпас;
• датчик протока ГВС;
• фильтр ГВС;
• кран слива воды;
• электронный блок управления (плата управления);
• регуляторы температуры системы отопления и ГВС;
• переключатель режимов работы (лето, зима).

Как видно из большого количества разнообразных датчиков, половина устройств осуществляет мониторинг работы системы и позволяет котлу безопасно работать в автоматическом режиме. Кроме этого у котла имеются стандартные штуцеры для:

• подачи топлива на газовый клапан;
• подачи воды в систему отопления;
• входа обратной воды из системы отопления;
• входа холодной воды для ГВС;
• выхода подогретой воды ГВС.

Чтобы более ясно понять работу котла нужно рассмотреть каждый узел в отдельности и определиться с его функциями и назначением. Стоит сразу запомнить что «лишних» и «маловажных» деталей в котле не бывает, и выход из строя даже одной из них приведет к поломке или неправильной работе котла. Ниже мы детально разберем самые важные блоки газового котла, и какие элементы в него входят.

Газовая горелка и система удаления дыма

Основным элементом газового котла является горелка. В современных котлах она модулируемая, то есть способна менять количество потребляемого газа. Эта функция при розжиге и в начале цикла нагрева уменьшает подачу газа (нагрев теплообменника происходит постепенно). Затем увеличивает подачу газа при приближении к заданной температуре и поддерживает ее. Когда вода нагревается и приближается время отключения, газа подается меньше. Таким образом, снижается расход газа до 15% и уменьшается количество циклов включения-выключения, что увеличивает срок службы котла.

Подготовка и подача топлива осуществляется при помощи газового клапана. Во время работы подача топлива регулируется при помощи шагового электродвигателя. Он управляются микропроцессором электронной платы по заложенной на заводе в него программе. Таким образом, при помощи штатной панели управления вы можете задавать необходимую температуру системы отопления и ГВС.

Также на горелке расположен электрод розжига и датчик контроля наличия пламени. Горелка находится в замкнутой камере сгорания, которая оканчивается выводом отработанных газов. На выводе установлен вентилятор для принудительного удаления дыма. Перед вентилятором есть датчик тяги – моностат, который сразу отключит котел, если дым не будет вытягиваться. Особенно часто маностат срабатывает в сильные морозы, когда в выхлопной трубе замерзает конденсат и перекрывается канал выхода отработанных газов.

Теплообменники

Теплообменники делятся на два вида: первичный и вторичный. Первый устанавливается над горелкой, так как в нем подогревается вода первого (отопительного) контура. Он представляет собой набор медных трубок, в которых циркулирует вода с помощью проточного насоса. Для увеличения полезной площади и быстроты нагрева воды на трубки напрессовываются медные пластины (ребра).

Вторичный теплообменник нужен для подогрева воды ГВС. Он имеет отличительные особенности, которые позволяют моментально нагревать воду. Выглядит теплообменник как набор пластин, между которыми раздельно циркулирует вода перового и второго контура. Когда открывается кран горячей воды, вода в первичном контуре идет не на систему отопления, а перенаправляется на вторичный теплообменник. Таким образом, вместо обогрева батарей происходит нагрев воды контура ГВС. Особенность двухконтурного котла в том, что отопление и подогрев воды ГВС не может производиться одновременно. В домашних условиях это практически не заметно, так как расход горячей воды незначителен по сравнению с работой системы отопления.

Когда суточный расход воды велик и составляет конкуренцию системе отопления, используются двухконтурный котел с битермическим теплообменником. Он характеризуются тем, что имеют только один теплообменник, который расположен над горелкой. Его конструкция немного сложнее и внутри трубок основного контура идут трубки контура ГВС. Получается, что горелка нагревает всего один теплообменник, в котором одновременно находится вода системы отопления и ГВС (потому и называют его битермический).

Система ГВС

Главным отличием двухконтурных котлов является система горячего водоснабжения (ГВС). Она позволяет практически мгновенно получать горячую воду. Для этого в котле имеется вторичный контур ГВС, который состоит из пластинчатого теплообменника, датчика протока воды и трехходового клапана. Главным датчиком, который управляет процессом запуска вторичного контура, является датчик протока. При открытии крана он подает команду на плату управления, а та, в свою очередь, на трехходовой клапан, который перекрывает подачу воды на систему отопления и направляет ее на пластинчатый теплообменник ГВС. В результате горячая вода, которая нагревается в основном теплообменнике, с помощью насоса начинает циркулировать по «малому» кругу внутри котла, проходя через теплообменник ГВС и нагревая в нем воду.

Байпас

Он соединяет прямой и обратный трубопровод основного контура. На байпасе установлен регулируемый перепускной клапан, который при возникновении критического давления открывается, и часть воды перетекает из прямого трубопровода в обратный. Клапан обеспечивает отсутствие гидравлических ударов, при включении насоса и ограничивает максимальную скорость циркуляции воды в системе отопления.

Расширительный бачок

При нагреве вода начинает расширяться в системе отопления и чтобы компенсировать избыток давления, устанавливают расширительные бачки. Они есть у всех без исключения котлов, но могут отличаться формой и размерами (зависит от мощности котла).

Расширительный бак состоит из 3 частей:

• пространство под воду системы отопления;
• мембрана;
• пространство, накачанное азотом.

Бачок во время работы отопительной системы за счет мембраны нивелирует изменения давления, поэтому в процессе работы котла давление остается неизменным.

Плата управления и датчики

Какое бы ни было устройство газового котла, в нем обязательно есть плата (блок) управления. Она позволяет выставить необходимые режимы котла, контролирует и анализирует информацию от датчиков, осуществляя автоматическое управление всеми процессами в системе. На самой плате нет никаких регулировок и настроек, все установки производятся на заводе. Единственное что может изменить пользователь – это подключить наружный датчик температуры. Если датчика нет, система контроля ориентируется на температуру воды в системе и при ее остывании запускает котел.

Если подключить датчик, система управления котла начнет ориентироваться уже по нему. Чтобы подсоединить наружный термометр на плате убирается перемычка, а вместо нее подключаются провода контрольного прибора. Существуют простые мембранные датчики, на которых только выставляются максимальная и минимальная температура в помещении. Есть и более сложные электронные датчики, в которых можно указывать не только температуру, но и время включения, отключения котла. Например, котел не будет работать пока вы на работе, а включится за час до вашего возвращения.

Нормальная работа котла, его надежность зависит от множества датчиков и систем контроля таких как:

• датчик давления газа в системе;
• датчик контроля наличия пламени;
• датчик тяги отработанных газов;
• датчик температуры воды в первичном контуре;
• аварийный датчик температуры воды первичного контура;
• датчик давления воды в системе отопления;
• предохранительный клапан системы отопления;
• датчик протока ГВС.

Благодаря им котел может самостоятельно работать в течение целого сезона без остановок и поломок.

Система блокировки котла

К сожалению, в процессе работы возникают проблемы не связанные с самим котлом, а возникающие по вине внешних факторов. Например, если в доме отключат газ, то котел моментально это определит и отключится. Перезапустить его придется вручную, выполнив специальные команды.

При возникновении ошибок или аварий в работе котла он сразу прекращает работу и подает условный сигнал. В моделях с электронным монитором высвечивается код ошибки в виде набора цифр или букв. В устройствах с аналоговым (механическим) управлением ошибка обозначается морганием индикаторов.

В паспорте любого котла имеется таблица с кодами ошибок, их расшифровкой и инструкцией как сбросить (устранить) аварию. Такие таблицы легко найти в интернете, тем более коды ошибок практически у всех котлов совпадают.