Основные виды и принцип работы конвекционных котлов

Схема парового котлоагрегата

Схема движения теплоносителя

ПК устанавливаются в котельном зале, который может располагаться в отдельно стоящих, примыкающих и встроенных зданий нежилого назначения.

Обозначения по схеме:

1. Система топливоподачи газового парового котла, No1.
2. Устройство для горения – топка, No2.
3. Циркуляционные трубы,No3.
4. Зона пароводяной смеси, зеркало испарения,No4.
5. Направление движения питательной воды, NoNo5,6 и 7.
6. Перегородки, No8.
7. Газоход, No9.
8. Дымовая труба, No10.
9. Выход циркуляционной воды, из емкости парового котла, No11.
10. Слив продувочной воды, No12.
11. Подпитка котла водой, No13.
12. Паровой коллектор, No14.
13. Сепарация пара в барабане, NoNo15,16.
14. Водоуказательные стекла, No17.
15. Зона насыщенного пара, No18.
16. Зона пароводяной смеси, No19.

Причины возникновения сырости

Сырость и плесень в квартире, доме, офисе начинают возникать в осенний период. Нормальный уровень влажности для жилого дома – 60%. В жаркое лето показатель снижается до 45% и в таких условиях мы чувствуем себя максимально комфортно. С повышением уровня влажности в жилых помещениях создаются оптимальные условия для развития сырости, а значит – грибка, плесени, что одно и тоже.

Повышенная влажность возникает из-за:

• плохой вентиляции;
• неправильно выбранной кухонной вытяжки;
• конденсата на металлопластиковых окнах;
• повреждения водопроводных труб;
• неправильной установки сантехники;
• частой сушки белья в доме;
• многократного принятия ванны;
• чрезмерного количества комнатных растений;
• аквариума;
• трещин на стенах и не заизолированных межстенных швов.

Парогенератор

Парогенераторы – это разновидности паровых котлов, снабженные дополнительными элементами. В частности, конструкция такого устройства может включать в себя несколько промежуточных пароперегревателей, позволяющих многократно повысить мощность оборудования.

Чаще всего парогенераторы используются в атомных электростанциях. Использование пара позволяет преобразовать вырабатываемую при распаде атомов энергию в электричество.

Пар в атомных реакторах может работать следующим образом:

1. Вода окружает внешнюю часть корпуса реактора, принимая его тепловую энергию. Пар образуется в собственном контуре, находящемся снаружи реактора. Парогенератор в подобной конструкции выполняет функцию теплообменника.
2. Вторая схема подразумевает нахождение труб для нагрева воды в самом реакторе. В результате получается, что реактор превращается в своеобразную топочную камеру, а выработанный пар отправляется сразу в электрогенератор. Данная конструкция называется кипящим реактором и не требует установки парогенератора.

Заключение

Паровые котлы – это достаточно мощные и эффективные устройства, оказывающиеся незаменимыми в ряде ситуаций. Бытовые паровые котлы дают возможность прогревать дом или выполнять какую-то работу, а промышленные агрегаты позволяют вырабатывать электрическую энергию в огромных количествах. В любом случае, для эффективного решения поставленных задач назначение и устройство котла должны соответствовать друг другу. 

Достоинства и недостатки

Достоинствами одноконтурных настенных газовых котлов являются:

• компактный размер и привлекательный внешний вид;
• отсутствие дополнительного теплообменника упрощает конструкцию и делает агрегат более надежным;
• отсутствие шума во время работы, позволяющее устанавливать котел в кухонных помещениях или в санузлах;
• экономичный расход топлива;
• стабильная работа, отсутствие потерь тепловой энергии;
• возможность подключения внешнего бойлера-накопителя, обеспечивающего подачу горячей воды в больших количествах.

Недостатками одноконтурных газовых настенных котлов являются:

• существующие ограничения в размерах и мощности делают невозможным использование агрегатов в больших домах или крупных помещениях;
• для полноценной подачи ГВС требуется дополнительное оборудование (бойлер);
• большинство моделей чувствительно к качеству воды и стабильной подаче электроэнергии;
• несмотря на ограниченный функционал, уход и обслуживание котлов нисколько не меньше, чем при использовании двухконтурных моделей.

Недостатки одноконтурных настенных моделей не считаются слишком существенными, поэтому многие специалисты относят их к особенностям конструкции.

Где используются

Как правило, одноконтурные котлы применяются только для отопления помещений. Их устанавливают в разрыв отопительного контура, где они становятся точкой начала и окончания цикла циркуляции.

Одноконтурные котлы используют для обогрева разных помещений:

• частных домов;
• квартир;
• дач;

• офисов;
• мастерских;
• магазинов и т.п.

Изначально эти агрегаты использовались для отопления вспомогательных помещений, мастерских, магазинов и т.д. Однако, практика использования показала их заметное преимущество перед двухконтурными моделями. Если в паре с одноконтурным котлом используется бойлер косвенного нагрева, подача горячей воды оказывается более стабильной и не влияющей на качество обогрева дома, единственным условием становится установка агрегата, мощность которого на 10-15 % превышает значение, необходимое для данной площади.

Такой запас мощности нужен для обслуживания бойлера, а величина этого запаса обусловлена объемом нагревателя. Для семьи с большими потребностями в горячей воде (например, если есть маленькие дети) выбор одноконтурного котла в паре с бойлером-накопителем является оптимальным вариантом, позволяющим пользоваться ГВС в неограниченных количествах.

Выбирая модель газового котла, следует определить потребности в горячей воде. Если они невелики, можно купить двухконтурный котел и сэкономить на покупке бойлера. Однако, если потребности в ГВС довольно велики, лучшим решением станет одноконтурная модель.

Принцип работы

Принцип работы газового котла отопления довольно прост. По обратному трубопроводу из отопительной внутридомовой сети остывшая вода циркуляционным насосом подается на вход теплообменника контура отопления.

При низкой температуре теплоносителя открывается электромеханический клапан, подающий топливо на форсунку. Запальник, поджигает газ и начинается процесс горения. Котел постоянно работает на контур отопления.

Контур ГВС начинает функционировать при открытии крана на смесителе. Такая тепловая схема работы котла в летнее время делает его похожим на работу обычной газовой колонки.

Как работает конденсационный котел

Наименование «конденсационные», котлоагрегаты приобрели ввиду того, что в них реализована технология получение дополнительной тепловой энергии при модификации агрегатного состояния конденсата из пара, находящегося в уходящих газах.

Принцип действия конденсационного котла

В ходе горения природного газа в конденсационном газовом котле создается водяной пар, который в традиционных агрегатах испаряется, и выбрасывается в атмосферу через дымовую трубу.

Температура с которой совершается преобразование конденсата, называется точкой росы +55 С, а технологический процесс конденсацией. Эта температура соответствует параметрам обратной сетевой воды, поступающей в котел из системы отопления. Если она будет больше +60 С, то конденсатный котел, будет работать, как традиционное устройство с низким КПД.

Кроме того конденсат — создает весьма агрессивную среду, с содержанием кислот. Поэтому для его сбора и отвода потребуется специальная система нейтрализации, которую жидкость должна пройти, перед тем, как ее можно будет сбросить в городскую канализацию.

Конденсационный котел. Источник фото: allbuildingtips.com

В целом конвекционный газовый котел дорогостоящее устройство, однако, экономия топлива до 20 %, позволяют окупить его в течение пяти лет.

Принцип работы двухконтурного газового котла

Принцип деятельности двухконтурного котлоагрегата рассчитан на 2 тепловых режима:

• отопление;
• ГВС.

В отопительном режиме работа котла практически не отличается от однокотурного котла. Запуск горелки сопрягается с довольно продолжительным пусковым периодом, для того чтобы увеличить температуру в отопительном контуре до рабочих показателей. При достижении основного режима, приток топлива на горелку останавливается.

Температурный датчик внутреннего воздуха, позволяет автоматически регулировать температурный режим и подает сигнал на открытие газа при снижении допустимого уровня.

Современные двухконтурные котлы Бакси, кроме внутреннего температурного датчика оборудуются особенной погодозависимой автоматической системой, которая регулирует работу котла по температуре наружного воздуха за окном здания.
Горелка увеличивает температуру греющей воды, циркуляцию которой по трубопроводам системы отопления обеспечивает циркуляционный электронасос. Встроенный в систему трехходовой клапан переключает движение теплоносителя по отопительному контуру или в систему ГВС.

Сегодняшние нагревательные двухконтурные котлы оборудованы автоматическими системами регулирования и безопасности. Датчики по пламени и тяге в аварийных ситуациях способны перекрыть подачу газа на котел через электромагнитный клапан, тем самым не допустив созданию повышенной концентрации газа, в помещении котельной.

Этот механизм не только перекрывает подачу газа, но и сообщит окружающим об опасности, с использованием звуковой и световой сигнализации, а также запустит вытяжную вентиляцию, чтобы уменьшить содержания метана и угарного газа в воздухе.

Плюсы конденсационного котла

Перечень достоинств конденсационного котла внушителен, что в конечном итоге и объясняет растущую популярность этого вида отопительного оборудования:

• Экономия топлива по сравнению с обычным конвекционным котлом может достигать 35%.
• Сокращение вредных выбросов при переходе от традиционных газовых моделей к конденсационным оценивается в среднем в 70%.
• Низкая температура отходящих газов дает возможность устанавливать пластиковые дымоходы, которые значительно дешевле, чем классические стальные.
• Низкий уровень шума повышает уровень комфорта проживающих в доме людей.

Поговорим о некоторых из перечисленных достоинств конденсационных котлов более подробно.

Экономия топлива при использовании в низкотемпературных системах

Расход топлива напрямую зависит от мощности оборудования и нагрузки, возложенной на систему отопления. Для обогрева дома площадью 250 м2 достаточно будет 28-киловаттного конденсационного котла с максимальным расходом газа 2.85 м3/ч. Классический котел той же мощности будет потреблять 3.25 м3/ч. При условии, что котел эксплуатируется шесть месяцев из двенадцати, в год вы будете экономить около 3000 руб. (при существующих ценах на магистральный газ для российских потребителей). Такую экономию, наверное, сложно назвать значительной – она даже не перекроет разницы в стоимости ежегодного технического обслуживания котлов.

Но взглянем на ситуацию глазами среднего европейского потребителя, которому природный газ обходится в четыре-пять (а то и больше) раз дороже. Сумма экономии в данном случае составит уже около 300 евро, а за это стоит побороться.

Расход газа в конденсационных котлах различной мощности:

Сокращение вредных выбросов

При сгорании органического топлива образуется углекислый газ, дающий при взаимодействии с водой углекислоту. Кроме того, в любом топливе всегда имеются примеси соединений серы, фосфора, азота и ряда других элементов. В процессе сгорания из них образуются соответствующие оксиды, которые, соединяясь с водой, тоже дают кислоты.

У обычных конвекционных котлов пары воды с примесью кислот (угольной, серной, азотной, фосфорной) выбрасываются в атмосферу. Конденсационные котлы лишены этого недостатка: кислоты остаются в конденсате. Впрочем, с учетом проблем с утилизацией конденсата пресловутая экологичность данного оборудования может быть поставлена под сомнение.

Что такое конвекционный котел

Конвекция – это теплообмен, который совершается в результате перемешивания частиц между собой. Это действие происходит в жидкостях и газах. Легче всего перемешать газ. Природный газ в России самое дешевое топливо. И не удивительно, что этот вид котлов у нас самый распространенный.

Из чего состоит и как работает

Внутри расположен теплообменник и горелка. При розжиге газ поступает в систему, образуется искра и зажигается горелка. Пламя нагревает теплообменник, по которому передвигается теплоноситель. При достижении нужной температуры жидкости срабатывает автоматика и нагрев прекращается. При охлаждении автоматически открывается топливный клапан и возобновляется нагрев теплоносителя.

Важно! Для перемещения теплоносителя в системе используется циркуляционный насос. Скорость перемещения воды можно регулировать

И последнее – это вывод продуктов сгорания. Обеспечивается через патрубок и далее в дымоход. Дымоход должен быть выполнен из материала, выдерживающего высокие температуры и агрессивную среду.

По способу организации горячего водоснабжения (ГВС) делятся на:

1. Одноконтурные. Используются в том случае, когда задача только нагреть помещение. Если дополнительно хочется получить горячую воду надо использовать их в сочетании с бойлером.
2. Двухконтурные. Могут быть с проточными теплообменниками и с бойлером. И в том и другом случае возможно одновременно нагревать помещение и получать горячую воду. Целесообразность использования определяется количеством точек отбора горячей воды.

Важно! Выбор всегда остается за вами. Имея двухконтурный котел можно использовать всего один контур

Никакого вреда этим прибору не причините. Но в перспективе можете быстро организовать систему ГВС.

По способу установки делятся на:

1. Напольные. Требуют отдельного помещения, в идеальном случае выделенной котельной. Но возможна установка прямо в доме в отдельной нежилой комнате площадью более 7,5м. Требуют фундамента.
2. Настенные. Эти модели компактны и могут быть установлены в любом нежилом помещении дома или квартиры.

Особенности работы

Что такое конвекционный котел — это традиционное устройство с открытой, реже с закрытой камерой сгорания, состоящее из одного теплообменника, газовой горелки и автоматики, которая регулирует подачу газа. Когда газ поступил в систему, при помощи пьезорозжига или электророзжига (в зависимости от модели) зажигается запальная горелка, горящая постоянно.

От нее поджигается основная горелка, греющая теплоноситель до температуры, установленной термостатом. После этого автоматика отключает основную горелку. Когда температура понижается, срабатывает термопара, открывается клапан, разрешающий подачу газа. Такие процессы происходят в котле циклически.

Конвекционные агрегаты разделяются на одноконтурные, которые предназначены только для отопления, для нагрева воды требуется установка дополнительного оборудования, и двухконтурные. Последние предназначены как для отопления , так и для получения горячей воды. На летний период отключается режим отопления, котел используется только как водонагреватель.

При сгорании топлива происходит образование пара, который отводится через дымоход. Дымоход должен выполняться из материалов, устойчивых к коррозии, и именно поэтому он не должен быть сделан из кирпича, неустойчивого к агрессивной среде. Такой дымоход должен обшиваться либо нержавеющей сталью, либо кислотоустойчивой плиткой.

Снижение тепловых потерь

Любая отопительная система может быть достаточно эффективной и экономичной только при условии того, что тепловые потери снижены до минимального уровня. Электроконвекторное отопление тоже соответствует этому утверждению, поэтому нужно приложить все возможные усилия для уменьшения потерь тепла.

Для снижения теплопотерь используется несколько решений:

1. Утепление дверей. В жилых домах по-прежнему активно используются двери, не имеющие какого-либо утепления. Для внутренних помещений это не критично, а вот наружные двери, выходящие на улицу, должны иметь качественную теплоизоляцию, поэтому их нужно заменить.
2. Утепление окон. Самым популярным и эффективным решением, связанным с окнами, является установка тройных стеклопакетов, которые снижают теплопотери примерно на 10%. Есть еще одно решение – можно уменьшить площадь оконных проемов. Конечно, последний вариант не всегда возможен, но если есть окна, не несущие функциональной нагрузки, их стоит заложить.
3. Утепление чердака. Через нежилое чердачное помещение тоже уходит часть тепла. Качественная теплоизоляция позволяет снизить потери на 5-10%.
4. Утепление стен. Хорошая теплоизоляция наружных стен дает возможность существенно снизить уровень тепловых потерь. В качестве утепления может послужить как дополнительный слой кирпича, так и различные теплоизоляционные материалы – например, минеральная вата.

Устройство парового котла

Конструктивно паровой котел – это емкость, в которой происходит процесс преобразования воды в пар. Емкость обычно выполняется из трубы, диаметр которой может варьироваться в достаточно широких пределах. Помимо заполненной трубы, схема парового котла включает в себя топочную камеру, предназначенную для сжигания топлива.

Топка может иметь определенные особенности, которые напрямую зависят от используемого вида топлива. Например, твердотопливные топочные камеры в нижней части оборудуются колосниковой решеткой, сквозь которую в камеру поступает кислород. В верхней части конструкции устанавливается традиционный дымоход, создающий тягу и обеспечивающий нормальное горение. В случае использования жидких энергоносителей или газа топочная камера снабжается горелкой.

В любом случае, выделяемый при сгорании топлива газ подступает к заполненной водой емкости, отдает ей свое тепло и выводится в атмосферу дымоходом. Вода в определенный момент начинает кипеть и превращаться в пар, который направляется в верхнюю часть емкости, а потом – в трубы.

Тип электропитания: энергонезависимый или нет

Принцип работы энергозависимого котла следующий: установленная автоматика фиксирует при помощи датчиков активизацию ГВС оборудования или снижение температуры в отопительном контуре и включает подогрев.

Теплоноситель, проходя через теплообменник, нагревается до необходимой температуры и подается в контур системы отопления или ГВС с помощью циркуляционного насоса.

Понятно, что энергозависимое устройство будет потреблять электроэнергию. Чтобы уменьшить ее расход, лучше выбирать модели с классом энергопотребления А++. Но, кроме потребления энергии, необходимо учитывать и стоимость ремонта, замену запчастей, автоматики.

К примеру, поломка электронных плат — довольно частое явление, ремонт стоит недешево, а замена детали на новую обойдется почти в половину стоимости самого котла.

Энергозависимые котлы более технологичны, они поддерживают температуру в определенном режиме, позволяют экономить большее количество газа

А вот энергонезависимые модели можно назвать максимально адаптированными к условиям, когда электричество отключают, а перепады энергии заставляют беспокоиться о целостности автоматики.

Конструкция и принцип работы газового котла отопления

Основу стандартного котла на газу составляют следующие элементы:

• прямоугольная газовая горелка. Эта конструкция включает в себя форсунки, которые и служат местом проведения газа внутрь камеры сгорания. Благодаря этим элементам пламя распределяется равномерно, что делает сгорание теплоносителя внутри системы наиболее эффективным;
• теплообменник. Это устройство представляет собой короб из металла, оборудованный встроенной батареей. Внутри этого короба проходят трубы, по которым циркулирует теплоноситель. Нагрев воды происходит из-за того, что теплообменник, нагреваясь от сгорающего внутри камеры газа, передает ей тепло. Если в котле одноконтурного типа теплообменник может быть только один, то в двухконтурных аппаратах их может быть и два (первичный и вторичный);
• циркуляционный насос. С помощью этого устройства регулируется давление, возникающее в системе с циркуляцией, работающей по принудительному принципу. Далеко не все котлы оснащены подобной деталью;
• расширительный бак. Основное назначение данного элемента – временный отвод теплоносителя, что необходимо в случае нагрева и расширения воды. Такой бачок оснащен специальной емкостью, которая сможет подойти для любого котла на газу. Если планируется использовать отопительное оборудование на больших участках, то можно смонтировать еще один расширительный бак;
• прибор, отвечающий за отвод продуктов сгорания топлива. В котлах атмосферного типа этот элемент присоединяется к отдельной дымовой трубе, имеющей естественную циркуляцию, а в турбированных механизмах в наличии уже есть двойная труба отвода коаксиального типа, вывод продуктов горения в которой осуществляется посредством вмонтированного вентилятора;
• автоматическая система, которая служит центром управления котлом. Основным его элементом является электронная схема, позволяющая установить желаемый режим работы котла исходя из данных, отображаемых на установленных датчиках.

Какой газовый котел самый надежный

Лучшие конденсационные газ-котлы

Эти котлы считаются самыми экономичными, поскольку умеют использовать энергию не только сгорания газа, но конденсирующегося пара. В результате их КПД почти вплотную приближается к заветным 100%.

Vaillant ecoTEC plus VUW

89%

покупателей рекомендуют этот товар

Напичканный интеллектуальной электроникой и eBus-коммутациями агрегат работает не только на эффективный обогрев, но и на приготовление горячей воды, то есть тоже относится к двухконтурникам. Конденсаторная система более экологична по сравнению с традиционной, к тому же обеспечивает очень высокий КПД на уровне 98%.

В камере сжигания установлена модулирующая горелка с широкими возможностями регулировки мощности (от 28 до 100 процентов). При такой эффективности и оснащенности, размеры у котла вполне приемлемые: 720х440х372 мм. Сама же линейка ecoTEC состоит из трех моделей максимальной мощностью 24, 30 и 34 кВт.

Достоинства:

• Цифровая система управления и диагностики;
• Максимально информативная панель;
• Возможность управления с мобильного и подключения к «умному дому»;
• Горелка может получать воздух и из помещения, и с улицы;
• Краткосрочное увеличение мощности для быстрого нагрева воды;
• Выведение конденсата наружу.

Недостатки: 

• Сложность в ремонте;
• Высокая стоимость.

Котлы ecoTEC Plus пока многих отпугивают высокой стоимостью. Но хлопот с ними по минимуму, да и экономия топлива со временем окупит вложения.

Viessmann Vitodens 100-W

88%

покупателей рекомендуют этот товар

Недешевый котел, способный работать на мощности 4,7-35 кВт, экономит не только голубое топливо, но и электроэнергию – за счет регулируемой работы вентилятора. Есть у этой модели и другие изюминки. Речь идет о цилиндрической горелке MatriX, состоящей из множества микрофорсунок, которая практически не допускает потерь тепла. Не менее эффективно работает и кольцевой теплообменник из нержавейки.

Достоинства:

• Компактный корпус 400х400х350 мм;
• Два способа приготовления горячей воды;
• Максимальная экономичность и энергоэффективность;
• Высокий КПД (98%);
• Интеллектуальная автоматика;
• Дистанционное управление – с сенсорного пульта или смартфона;
• Возможность работы на СПГ и биогазе;
• Простой доступ для ремонта и обслуживания.

Недостатки:

Цена.

Если ваше жилище оборудовано системой «умный дом», не менее умный Viessmann Vitodens станет лучшим решением для создания системы отопления и ГВС.

  Viessmann Vitopend 100-W A1HB003

Baxi Eco Four 1.24 F

Vaillant AtmoTEC Plus VU 240/5-5

Мощность обогрева 34 кВт 24 кВт 24 кВт Тип одноконтурный одноконтурный одноконтурный КПД 90% 92.9% 91% Камера сгорания закрытая закрытая открытая

«За» и «Против» конвекционных котлов

Привлекательность использования определяется следующим:

• ассортимент позволяет выбрать то, что надо;
• легко подобрать подходящие соотношение качества и цены;
• длительный срок службы радиатора;
• низкий остаточный уровень конденсата;
• защищен от замерзания;
• прост в эксплуатации и ремонте.

Заставляют сомневаться в целесообразности выбора следующие факторы:

1. Расход газа больше, чем в других агрегатах.
2. Качество воды играет большую роль в долговечности установки. Особенно у двухконтурных котлов. Поможет установка фильтров для воды. Это значительно увеличит срок службы теплообменника.
3. При использовании закрытой камеры сгорание появляется энергозависимость, так как вентилятор для отвода дыма работает от электричества.

Важно! При монтаже отопительной системы с традиционным котлом продукты сгорания на выходе должны быть не ниже 57 °C

Конвекционные виды

Действие конвекционных видов основывается на нагреве теплового носителя благодаря сгоранию газа. Нагрев воды получается стремительно. Но при рабочем процессе некоторый процент тепловой энергии оказывается в дымоходе, то есть тратится впустую. Поэтому КПД таких моделей при полном поглощении топлива составляет 80-90%. У этих модификаций есть и свои достоинства:

• их конструкция проста,
• они легко монтируются и демонтируются,
• их ремонт не сложен,
• компактность,
• доступная стоимость.

Монтируя такой котёл, важно устроить технологию отопления так, чтобы результаты сгорания имели на выходе минимальную температуру +57. Если на этой стадии допустить ошибку, то стенки отделения сгорания, дымохода и теплового обменника начнут покрываться конденсатом

Он крайне негативно отразится сроке службы эти составляющих.

Подключение двухконтурного котла

Грамотное подключение устройства к отопительной системе – важный этап для обеспечения правильной работы устройств. Халатное отношение во время монтажа скажется в будущем негативными последствиями. Обычно эту работу проделывают специалисты, но разобраться можно и самостоятельно.

Приобретая новый котел, необходимо удостовериться в наличии инструкций по установке. Важны именно прилагаемые инструкции, так как агрегаты разных фирм и моделей имеют собственные нюансы монтажа. В приложении должно поэтапно описываться правильность расположений и диаметр проводов. В большинстве своем отопительные газовые котлы присоединяются к отоплению разборным соединением (гайки-американки). В этом есть свои преимущества: при надобности агрегат быстро демонтируется и отключается от отопительной системы без слива воды. Также на каждой трубе присутствует шаровой кран, помогающий отделить устройство, например, во время ремонтных работ.

Подведением газа занимаются работники газовой службы. Контролируя рабочий процесс, необходимо помнить: жесткое соединение происходит при помощи металлической трубы с использованием американки с прокладкой из паранита

Внимание следует обратить на то, чтобы вместо паранитовой прокладки не использовалась пакля, резиновая прокладка или фум-лента. Данные заменители сужают диаметр газового прохода, что снижает продуктивность котла

Для предохранения от ржавчины на подающую холодную воду трубу ставят грубый фильтр, очищающий водопроводную жидкость от различных загрязнений. Фильтры должны присутствовать и на трубе обратки, которая используется для возвращения теплоносителя из труб в котел. Он очищает поступающую из системы отопления жидкость и защищает насос от возможных твердых частиц. Шаровые краны перед фильтрами позволяют заблокировать их от отопительной системы для последующей очистки или замены.

Что такое конвекция?

Явление конвекции проходили в школе в рамках учебной программы по физике. Это перенос энергии струями жидкости или газа. Как известно, тёплый воздух всегда поднимается, а холодный опускается. Ещё одним ярким примером является вода, которая греется в чайнике. Когда посуда стоит на зажжённой горелке, то более тёплая жидкость со дна поднимается, что обеспечивает её равномерный прогрев в целом. Такой процесс называется естественной конвекцией. Конвекция бывает и принудительной.Это работа вентилятора, насосов, и др. под воздействием которых происходит перенос жидкостей и газов.

Конденсационный и конвекционный тип

Конвекционный котел имеет теплообменник простой геометрической формы, нагрев теплоносителя осуществляется в один этап: горелка разогревает емкость с водой.

Кроме этого существуют котлы конденсационные: внутри емкости расположена замкнутая стальная спираль с небольшими отверстиями, через которые внутрь поступает пар. Пар отводится в коллектор, подсоединенный обратке, и конденсируется с отдачей тепла.

Конденсат стекает на поддон и оттуда выводится из системы. Эффективность такой модели выше, чем конвекционной, за счет вторичной отдачи тепла. У качественного конвекционного котла КПД достигает 95%, у конденсационного 98.

Еще одна особенность котлов этого типа – наличие механизма обогащения газа кислородом, за счет которого топливо прогорает с большей эффективностью.

Вторая функция этой горелки – минимизировать воздействие на теплообменник агрессивных компонентов пара, используемого для конденсации.

Рабочее ограничение конденсационных котлов – пониженные температуры на подаче и обратке. Такие модели с успехом применяются при устройстве теплых полов, работающих в низкотемпературном режиме (до 50 градусов). Для радиаторов, которые рассчитаны на более интенсивный нагрев, этот котел – не самый подходящий вариант.

Видео о двухконтурных газовых котлах.

Принцип работы

Конденсационный котел – это усовершенствованная версия обычного конвекционного аналогичного газового оборудования. Суть работы достаточно проста:

• для функционирования используется магистральный или сжиженный газ, поставляемый в баллонах;
• в процессе сгорания топлива появляется углекислый газ и вода, что приводит к получению большого объема энергии;
• образовавшееся тепло нагревает теплоноситель, в качестве которого чаще всего выступает техническая вода;
• горячая жидкость нужной температуры циркулирует по системе, организуя отопление.

По расчетам специалистов привычный конвекционный котел имеет КПД в среднем 90%, а оставшиеся 10% уходят в трубу и обогревают воздух на улице. Чтобы исключить такие потери, был создан конденсационный котел.

Как работает типичный паровой отопительный котел

В топочной камере образуется тепло. В дальнейшем оно поступает на поверхности подогрева. Существует 2 разновидности поверхностей обогрева: конвективные и радиационные.

В состав конвективных поверхностей входят следующие элементы:

• воздухоподогрева тели;
• экономайзеры;
• теплообменные устройства.

Перечисленное дополнительное оборудование нужно для увеличения эффективности котла, рационализации расхода горючего и снижения уровня тепловых потерь.

Важно, чтобы вода, используемая для работы котла, была исключительно чистой – примеси недопустимы. Поэтому перед подачей в котел жидкость обязательно очищается от газов и разного рода примесей, становясь в итоге питательной. Очищенная жидкость направляется в экономайзер

В этом ей помогает специальный насос. В экономайзере осуществляется подогрев жидкого теплоносителя под воздействием газов. Далее жидкость переходит в верхнее отделение барабанного отсека. Здесь котловая вода перемешивается с питательной жидкостью

Очищенная жидкость направляется в экономайзер. В этом ей помогает специальный насос. В экономайзере осуществляется подогрев жидкого теплоносителя под воздействием газов. Далее жидкость переходит в верхнее отделение барабанного отсека. Здесь котловая вода перемешивается с питательной жидкостью.

Некоторый объем воды переходит из верхнего отделения барабанного отсека в его нижнее отделение. Движение воды происходит по кипятильным трубкам.

Вверху парового котла газы имеют меньшую температуру, которая постепенно увеличивается по мере приближения к нижнему отсеку агрегата.

Вода подогревается и в совокупности со смесью пара с водой направляется в верхнюю камеру барабана.

Вторая же часть жидкости из верхнего барабанного отсека уходит на перераспределени е. Осуществляется нагрев котловой воды. Создающиеся пузырьки пара идут в верхнее отделение барабанного отсека.

В верхней камере барабана за счет сепаратора происходит практически полное разделение смеси жидкости и пара. В результате создается насыщенный пар, что способствует дополнительному увеличению полезного действия котла. Именно этот насыщенный пар и используется конечным потребителем.

С целью увеличения эффективности котлов их работа организована так, что в верхней камере барабанного отсека уровень «низшей» и «высшей» воды колеблется. Между упомянутыми уровнями жидкости имеется резервный запас воды, предназначенный для поддержания работы отопительного агрегата в случае прекращения поступления жидкости в систему.

Допустимый «высший» уровень жидкости в барабанном отсеке определяется с расчетом на то, чтобы вода не попадала в пароперегревател ь.

Максимально допустимый «низший» уровень жидкости в барабане рассчитывают так, чтобы не допустить перегревания верхнего отделения барабана, а также кипятильного пучка

Важно, чтобы вода заходила в опускные трубки в стабильном объеме

Для дополнительного увеличения эффективности конструкция оснащается воздухоподогрева телем.

Жидкость в системе может циркулировать принудительно и естественно. В основе естественного движения лежит разность плотности жидкости и создающегося пара. Смесь воды с паром в подъемных трубках имеет меньшую плотность, чем аналогичный состав в опускных трубках. Однако показатель давления и значение температуры остаются одинаковыми по всей трубке. В итоге пар, по своей природе являющийся газом, устремляется кверху.

Принудительная же циркуляция обеспечивается специальным насосным оборудованием.

Теплообменники котлов HORTEK

Принципиальным решением для всех перечисленных котлов является использование теплообменников только из кислотоустойчивой нержавеющий стали AISI 316. С точки зрения конструктива все теплообменники представляют собой набор гладких трубок, сообщающихся через коллекторы. Данное решение позволило обеспечить высокую устойчивость к загрязнениям как по стороне теплоносителя так и по стороне дымовых газов. Кроме того, распределение потоков в теплообменнике рассчитано на высокие скорости теплоносителя, что дополнительно повышает устойчивость к засорению. Благодаря данным факторам эффективность котлов с такими теплообменниками остается на постоянном уровне на протяжении всего срока службы.

Достоинства и недостатки

Преимущество конвекционного газового котла заключается в простоте конструкции и низкой стоимости. Используются недорогие материалы, т.к. нет выпадения конденсата и коррозии металла. В конвекторах есть возможность удешевления системы забора и отвода продуктов горения за счет использования естественной тяги.

Неэкономичность конвекционных газовых агрегатов сочетается с преимуществами:

• оборудование выпускается настенного и напольного типа;
• в некоторых моделях предусмотрен теплообменник из чугуна, который служит долго;
• конденсат, образующийся в процессе работы, уходит в трубу и не действует на внутренности;
• монтируется и ремонтируется просто;
• некоторые модели не используют электричество;
• работает бесшумно;
• в продаже большой выбор двухконтурных и одноконтурных вариантов.

Минус в том, что отопительная система проектируется с учетом температуры энергоносителя на выходе, которая не должна быть меньше +57°С, иначе на стеках теплообменника, топки и дымоотвода появляются капли жидкости, нарушающие целостность элементов.