+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

sales@teplogidromash.ru

Водогрейные котлы на газе


Газовые водогрейные котлы: классификация, принцип работы, промышленные устройства, безопасность в процессе эксплуатации

Водогрейные газовые котлы применяют для обогрева загородных домов, индивидуальных жилых домов, небольших общественных или промышленных зданий в районах, где нет центрального отопления или подключение к нему нецелесообразно.            

Содержание

Конструкция водогрейных газовых котлов

Водогрейные котлы на газе обладают газоплотной топочной камерой и конвективной частью, которая реализована посредством применения экономайзера.

В заднем экране топочной камеры имеется отверстие, в которое установлен взрывной клапан. Он предохраняет конструкцию котла от разрушения в случае возникновения избыточного давления в топочной камере.

Водогрейные устройства установлены на раму, которая выполнена из швеллера, и ставится на опоры. Крепёж опор к ровной подготовленной поверхности осуществляется при помощи анкерных болтов, благодаря чему нет необходимости изготавливать фундамент.

Блок горелки крепится на фронтовой плите болтовым соединением. Крепёж фронтовой плиты осуществляется при помощи шарниров. Плита служит в качестве люка, с помощью которого можно осуществить доступ в топочную камеру котла для ремонтных работ и осмотра без разбора фронтовой обшивки и изоляции.

Газовые водогрейные котлы имеют газоплотную топочную камеру и конвективную часть, выполняющую роль экономайзера.

Подробнее о паровом котле ДКВр, читайте здесь.

Крепление и отверстие под горелку на фронтовой плите производится под выбранную заказчиком горелку. Газовые водогрейные котлы могут работать с различными видами горелочных устройств, как импортного, так и отечественного производства. Для этого на фронтальной плите делают отверстия и крепления под нужную горелку.

Классификация устройств на газовом топливе

По назначению водогрейные газовые котлы разделяют на две крупных категории:

  • Промышленные устройства, для которых характерна высокая мощность. В роли теплоносителя в них используется пар;
  • Котлы бытовые, обладающие мощностью, необходимой для отопления помещений определенной площади, однако она значительно меньше, чем у промышленных.

Читайте также:  Марки водогрейных котлов

По исполнению агрегаты делятся на:

По температурному уровню теплоносителя:

  • Низкотемпературные, температура до 115 °С. Низкотемпературный режим работы считается самым экономичным, но предъявляет высокие требования к материалу, который использовался для изготовления котла.Воздействие низких температур в котле может способствовать кратковременному образованию на его поверхностях конденсата, который оказывает негативное влияние на поверхности, контактирующие с продуктами сгорания.
  • Котлы на перегретой воде.

Впервые на российском рынке — электрический настенный отопительный котел от Vaillant!

Электрические котлы галант, читайте здесь.

Современные настенные котлы бывают:

  • двухконтурными – для отопления и горячего водоснабжения;
  • одноконтурными – только для отопления.

С учетом системы подачи воздуха отопительное оборудование бывают с закрытой камерой сгорания (воздух, требуемый для поддержания горения, берется снаружи), и с открытой камерой (используется воздух из помещения).

Все настенные газовые котлы в миниатюре обладают всеми элементами котельной, включая насос, системы отвода продуктов сгорания, безопасности и автоматического управления, расширительный бак и т.д.

Промышленные газовые водогрейные котлы, благодаря постоянной модернизации, обладают следующими преимуществами:

  • Значительно увеличился срок безремонтной эксплуатации.
  • Существенно сократились эксплуатационные расходы на текущее обслуживание котельного оборудования.
  • Увеличилась производительность работы оборудования.
  • Повысилась экономичность котельного оборудования, благодаря возможности автоматического контроля и регулировки нагрузки устройства согласно температуре воздуха.
  • Значительно повысилась надежность промышленного котла.
  • Имеются комфортные условия для работы оператора за счет инновационной автоматики, которая выполнена на базе микропроцессорных схем.

Технические характеристики

Марка котла КВа КВа 0,4 КВа 0,5 КВа 0,6 КВа 0,8 КВа 1,0 КВа 1,1
Теплопроизводительность, МВт(Гкал/ч) 0,4 (0,34) 0,5 (0,43) 0,6 (0,5) 0,8 (0,7) 1,0 (0,86) 1,1 (0,95)
КПД котла, не менее, % 91 91 91 91 91 91
Температура уходящих газов не более 220С
Длина, мм 2500 2800 2800 2850 3400 3400
Ширина, мм 1200 1300 1400 1800 1800 1800
Высота, мм 1900 1800 1900 1950 1950 1950

Читайте также:  Обслуживание водогрейных котлов

Безопасность использования

Применять водогрейные промышленные газовые котлы не только удобно, но еще и безопасно. Имеются определенные ограничения, которые стоит отнести к условиям эксплуатации приборов, они отражены в нормативных документах.

При их соблюдении, можно свести к минимуму риск появления опасных аварийных ситуаций, к примеру, таких как погасание газовой горелки и наполнение газом всего помещения.

Выделяют основные причины, способствующие возникновению опасных ситуаций:

  1. Непропорциональность нормативного давления и давления в системе подачи, которое позволяет оборудованию функционировать в рабочем режиме.
  2. Отключение напряжения, необходимого для нормальной работы прибора в полную силу.
  3. Отсутствие тяги в дымоходе.

Для того, чтобы исключить подобные проблемы, производители оснащают все выпускаемые модели оборудования специальными защитными системами.

Настенные электрические котлы Protherm – это альтернатива газовому отоплению с целым рядом неоспоримых преимуществ!

Подробнее о деаэраторе дв, читайте здесь.

По мнению специалистов, лучше приобретать приборы, которые оснащены системой самодиагностики, термостатами (не допускающими излишнего нагревания воды), системами, устраняющими блокировку насосов, контролером (при помощи которого можно определить интенсивность пламени).

Наличие каждой дополнительной опции увеличивает стоимость установки, но, при этом, она обеспечивает дополнительную безопасность использования прибора.

Водогрейные котлы на газовом топливе – это автономность, эффективность и функциональность. Кроме этого, данное оборудование характеризуется высокой долговечностью, превосходным дизайном и удобной системой управления.

kotlotech.ru

Водогрейные газовые котлы: виды, ошибки, не греют воду

На сегодняшний день многие объекты жилищной инфраструктуры используют для жизнеобеспечения автономное газовое отопление. Если для городских квартир такая возможность ограничена техническими рамками, то для частного сектора автономное отопление является одним из ключевых аспектов комфортности жилья.

Обеспечить качественный и эффективный обогрев жилых помещений в автономном режиме может газо-нагревательное оборудование. Водогрейные газовые котлы являются именно тем типом отопительной техники, благодаря которой можно создать необходимый комфорт и уют не только в частном доме, но и в мини-отелях, в загородных домах и в коттеджах.

Технические возможности оборудования данного типа способны полностью удовлетворить потребности в отоплении и горячем водоснабжении.

Газовый водогрейный котел — общее представление

Водонагревательный газовый котел, представляет собой вид бытового котельного оборудования большой мощности, рассчитанный на одновременное решение двух задач — отопления внутренних помещений большой площади и обеспечения в нормальном объеме ГВС (горячим водоснабжением). Данный вид отопительной техники применяется в автономных системах отопления, в которых циркуляция воды осуществляется принудительно.

На заметку: для работы котла используется природный или сжиженный газ с количеством теплоты при сгорании 33 МДж/м3 при температуре окружающей среды 200С и атмосферном давлении в 745-765 мм рт. ст.

В процессе работы бытовой котел способен нагревать теплоноситель до температуры 95 град. по Цельсию, создавая рабочее давление в системе 0,6 МПа. Водогрейный автономный газовый котел или на твердом топливе обладает высокой мощностью, которую принято измерять в мегаваттах. Модели, представленные сегодня на рынке, имеют различную мощность. Котлы для частного дома обычно имеют мощность в диапазоне 0,4 – 1 МВт. Промышленные агрегаты способны обогревать большие площади, до 30-40 тыс. кв. м., обладая мощностью, в 1,5-4 МВт. Благодаря своей конструкции и принципу действия водонагревательные котлы имеют один из самых высоких КПД, — до 92%.

Основные преимущества водогрейных газовых агрегатов следующие:

  • быстрый выход на оптимальные режимы работы – 2-4 часа;
  • компактность;
  • легкость монтажа;
  • простота эксплуатации и обслуживания;
  • экологичность.

Главное преимущество котлов этого типа — низкая себестоимость тепловой энергии, на порядок ниже, чем у других отопительных приборов. Основная сфера применения -обеспечение ГВС и отопление жилых объектов, находящихся вдали от теплоцентрали. Обычно водогрейные котлы устанавливают на объектах, где монтаж автономной котельной нецелесообразен с технической стороны и экономически невыгоден.

Другими словами, водогрейные котлы представляют собой высокотехнологичные устройства, в которых посредством сжигания голубого топлива вырабатывается большой объем тепловой энергии. Полученное тепло используется для нагрева воды – теплоносителя, который циркулирует в отопительном контуре. Циркулируя в трубопроводе отопительного контура, вода нагревает радиаторы отопления, отдающие затем тепло воздуху помещения. Давление, создаваемое в системе, обеспечивает необходимое поступление теплоносителя в самые дальние участки отопительного контура и обогрев помещений до комфортной температуры.

Основной момент, на который надо обращать внимание перед установкой водогрейного котла – бесперебойная подача воды. Хорошее техническое состояние водопровода является ключевым аспектом нормальной работы газо-нагревательного оборудования.

Типы водогрейных котлов, используемые в различных сферах

Классификация отопительного оборудования этого вида построена на следующих критериях:

  • вид используемого топлива;
  • тип размещения;
  • основное предназначение.

По виду используемого топлива котлы делятся на газовые приборы, жидкотопливные, твердотопливные и комбинированные агрегаты. Из перечисленного оборудования именно газовые котлы обладают самыми высокими техническими характеристиками.

По назначению водогрейные агрегаты делятся на промышленные и бытовые.

Первый тип используется для обогрева промышленных зданий, эксплуатация подобной техники требует специальных знаний и опыта, эксплуатация промышленных котлов четко регламентируется режимными картами и инструкциями.

На заметку. Как правило, мощность промышленных котлов исчисляется десятками мегаватт (10-50 МВт), в качестве теплоносителя в промышленных отопительных системах используется пар, поэтому такое оборудование чаще называют паровыми котлами.

Второй тип — бытовые водогрейные котлы, представляющие собой отопительное оборудование ограниченной мощности. Такие котлы используются для обогрева бытовых и жилых помещений небольших размеров, ограниченной площади. В качестве теплоносителя в них используется обычная вода.

По типу исполнения или размещения газовые водогрейные агрегаты делятся на настенные (навесные) и напольные модели. Навесной вариант газового котла подразумевает устройство небольшой мощности. Такие приборы устанавливаются в квартирах или небольших частных домах. Напольные котлы обладают большей мощностью и, следовательно, большими габаритами. Для монтажа напольного водогрейного агрегата требуется специальное помещение — котельная, которая в обязательном порядке должна быть оборудована вентиляцией.

Основное предназначение водогрейного устройства обусловлено способом нагрева котельной воды. Котлы с проточным способом подогрева обеспечивают заданную температуру воды посредством подогрева нагревательного контура, находящегося в камере сгорания. Другие модели оснащаются накопительными емкостями, в которых происходит косвенный нагрев воды. Приборы, оборудованные накопительными баками, имеют меньший ресурс и в основном используются для ГВС и отопления квартир и загородных домов небольшой площади. Количество точек забора воды в данном случае также ограничено. Поэтому, чем больше расход горячей воды из системы ГВС, тем большую емкость и мощность должен иметь дополнительный бойлер косвенного нагрева, используемый в случае, если газовый котёл – одноконтурный.

Важно! В бытовых котлах, которые работают на отопление и на обеспечение жилья горячей водой, большая часть мощности расходуется на подогрев воды. Поэтому при выборе модели котла необходимо учитывать резервный запас мощности, благодаря которой горячая вода в доме будет в достаточном количестве, а домашнее отопление станет максимально эффективным в любую погоду.

На данный момент значительная часть моделей, представленных на рынке – это двухконтурные водогрейные котлы (не путать с двухтрубной разводкой системы отопления). Реже встречаются одноконтурные агрегаты.

Популярность моделей газовых котлов с двухконтурной системой подачи теплоносителя заключается в их высокой эффективности и равномерном распределении теплоносителя по всей отапливаемой площади здания. Способность одновременно обеспечить в доме ГВС и отопление, расходуя при этом минимальное количество топлива — основное преимущество двухконтурных газовых водонагревательных котлов, современные модели которых оснащаются циркуляторами – устройствами, улучшающими циркуляцию теплоносителя в системе трубопроводов.

Конструкция водогрейных котлов

На сегодняшний день рынок отопительного оборудования насыщен различными моделями водогрейных котлов, которые имеют схожую конструкцию и отличаются только мощностью нагревательных элементов и, соответственно, производительностью. Модельный ряд представлен изделиями как отечественных, так и зарубежных производителей.

В плане конструкционных особенностей — ничего нового. Обычно газовый водонагревательный котел имеет прочный стальной или чугунный корпус, отделанный теплоизоляционными материалами. Основу конструкции составляют газовая горелка и теплообменник, используемые для подогрева воды, поступающей затем в систему.

Оснащение современных моделей

В водогрейных приборах устанавливаются газовые горелки двух типов:

От типа горелки и качества ее работы зависит производительность, и, соответственно, функциональность котла. Причина того, что газовый котел недостаточно греет воду, заключается в том, что в системе газоснабжения упало давления газа, в результате чего не обеспечивается необходимое его поступление в камеру сгорания. Как следствие, слабая интенсивность горения газообразной топливной массы и низкая температура нагрева теплообменника.

Атмосферные горелки естественным образом смешивают бытовой газ с воздухом, тогда как наддувные оборудованы для этих целей вентиляторами – нагнетателями. Смешивание газа с воздухом происходит под давлением. Топливная масса поступает в топку под высоким давлением, вследствие чего улучшается интенсивность её горения и эффективность нагрева теплоносителя. Топливо в данном случае сжигается полностью, повышая коэффициент полезного действия отопительного прибора.

Кроме того, наддувные горелки, обеспечивающие необходимое давление газа в системе, более надёжны в эксплуатации.

Конструкция водогрейного котла состоит из следующих элементов:

  • опорная рама (для напольного типа);
  • блок конвективной, радиационной поверхности нагрева;
  • блок с ЗИП (запорная арматура, клапана и вентили).

Водогрейный котел устанавливается на опорную раму или монтируется на стену, после чего производится подключение воздуховода, воды и газа. Завершается монтаж установкой контрольно-измерительных приборов, запорной арматуры и установкой предохранительных клапанов. Как правило, все водогрейные котлы оснащаются взрывным клапаном, который устанавливается с тыльной стороны прибора. Основная задача этого приспособления — предотвратить разрушение нагревательного контура вследствие перегрева и превышения рабочего давления в камере сгорания.

Важным компонентом котла является насосное оборудование, необходимая производительность которого определяется расчётным путём с привязкой к отапливаемой площади и мощности котла.

В процессе установки котла необходимо также оборудовать дымосос, через который из камеры сгорания будут удаляться продукты сгорания топлива.  Параметры дымососа определяются также расчётным путём на стадии разработки проекта системы отопления. Неверный расчёт характеристик дымососа чреват не только наслоениями сажи на его стенках и снижением эффективности работы котла, но и опасным ухудшением функционирования вентиляции и высокой концентрацией в помещении угарного газа.

В заключение несколько слов о том, на что дополнительно следует обратить внимание при выборе агрегата. Определившись с потребной мощностью и имея представление об условиях его будущей эксплуатации, необходимо также изучить возможности и степень надёжности автоматики, от работы которой зависит не только эффективность функционирования систем отопления и ГВС, но и безопасность обитателей жилых помещений.

znatoktepla.ru

Обеспечат теплом огромные площади! Промышленные газовые котлы для обогрева, их принципы работы

Высокий спрос на бытовые и промышленные газовые котлы обусловлен их высокой эффективностью, экономичностью и безопасностью.

Современный котел на газу способен отапливать помещение, нагревать теплоноситель и вырабатывать пар для производственных нужд.

Сложное устройство топки позволяет получать высокий КПД при низком расходе газа, а толстые стенки и легированная сталь делают прибор долговечным.

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

Принцип действия отопительного устройства основан на сжигании газа в топке с сопутствующим нагревом теплоносителя. По этому признаку котлы делятся на две группы:

  • с циркуляцией горячего воздуха (жаротрубные);
  • с нагревом жидкости почти до температуры кипения (водотрубные).

Паровые котлы устанавливаются на предприятиях, использующих пар в промышленном производстве.

Справка. Стоимость природного газа и его теплотворная способность не имеет конкурентов среди других природных горючих материалов. Поэтому использование природного газа дает значительную экономическую выгоду.

Газовая горелка

Главной частью любого котла является горелка. По типу подачи газа они делятся:

  • на инжекторные, засасывающие газ вместе с воздушной струей;
  • на наддувные, применяющие принудительное нагнетание воздуха мощным вентилятором;
  • на диффузные, подающие газ к месту горения через специальные диффузионные каналы.

Фото 1. Промышленный котел на газу марки Энтророс. В устройстве установлена наддувная газовая горелка.

Распространенная конструкция горелки — набор из нескольких параллельных стержневых устройств, которые расположены равномерно по всему объему топки. Они снабжены отверстиями для выхода смеси газа с воздухом и обеспечивают равномерный нагрев. Для повышения эффективности между стержнями помещают трубопровод с теплоносителем. Такие установки способны достичь КПД в 98—99%.

Еще один популярный вариант горелки промышленного котла мощностью от 100 кВт и выше имеет факельное устройство. На одной из стенок агрегата устраивается специальное сопло, в которое нагнетается газовоздушная смесь. Факельное горение хорошо показало себя в двух и трехходовых котлах, используется для получения теплоносителя с температурой 115—120 градусов или пара.

Топочная камера

Для топки мощного котла важно длительное время выдерживать высокую температуру. Жаропрочность обеспечивает использование специальных сталей с добавлением марганца, хрома и других легирующих компонентов. Стенки укрепляют гофрированием и окружают теплоизоляционной оболочкой.

В водогрейных котлах в топке размещают один или два теплообменных контура, по которым циркулирует теплоноситель.

В паровых или котлах высокого давления применяются топочные экраны и теплообменник для получения тепла, а пар образуется в дымоходе, где температура дымовых газов снижается до 600—800 °C.

В топочной камере парового котла размещают сепаратор и пароперегреватель.

Безопасность эксплуатации обеспечивает взрывной клапан, который обязательно устанавливают на одной (чаще задней) стенке котла. Механизм срабатывает в случае превышения давления в топке.

Автоматика и система управления

Сложность управления промышленным котлом связана с постоянно изменяющимися температурой и давлением воды, мгновенным расходом газа, забором воздуха для горелки и другими факторами.

Чтобы исключить человеческий фактор, все управление осуществляется с помощью специальных контроллеров.

Данные для их работы поступают с датчиков температуры, давления, расхода воздуха и газа. Для большей надежности в современных котлах автоматику разделяют на две части:

  • Автоматика подачи топлива, которая отвечает за работу модуляционной горелки и поддержание стабильной работы всей системы.
  • Автоматика безопасности учитывает критические условия работы котла, наличие пламени в топке, подачу газа, нагрев теплоносителя. В случае неисправности происходит отключение котла и прекращение подачи топлива. Некоторые модели котлов снабжены системами самодиагностики.

Внимание! Обычно используется природный газ: метан. Он легче воздуха и является оптимальным топливом. В отдельных случаях допускается сжигание пропан-бутановой смеси. Этот газ тяжелее воздуха и требует соответствующей настройки оборудования.

Вам также будет интересно:

Типы промышленных котлов на газу

Промышленные газовые котлы подразделяются на несколько типов.

Водогрейные

Такие котлы отличаются симметричным расположением теплообменников и работают по многоходовому принципу движения продуктов сгорания. Применяются для нагрева теплоносителя и отопления помещения. Максимальное давление воды в циркуляционном контуре — 16 бар. Мощность серийных котлов варьируется от 0,7 до 35 МВт. Этого достаточно для обогрева крупных цехов и промышленных зданий. Для ГВС к котлу подключают бойлер с подогревом от дымохода.

Фото 2. Промышленный газовый котёл водогрейного типа. Подобные устройства применяют для обогрева помещений.

Паровые

Паровой котел рассчитан на работу с высокой температурой теплоносителя. Получение пара происходит в два этапа. Первый — нагрев воды до 100 градусов и образование первичного пара, который пропускают через сепаратор для осушения. Второй этап заключается в повторном подогреве уже сухого пара до требуемой температуры. После этого пар готов к использованию.

Парогенераторы выполняют сразу две задачи: нагревают теплоноситель для отопления зданий и производят пар. Чтобы увеличить эффективность такой установки, применяют дополнительные дымообороты, которые подогревают циркулирующую в трубах воду.

Справка. Мощная котельная установка производит до 1 т сухого пара в час.

Теплогенераторы средней и большой мощности

Средняя мощность газовых котлов доходит до 2 МВт. Этого достаточно для отопления небольшого производства или поселка.

Отоплением и водоснабжением отдельных городских микрорайонов и крупных промышленных предприятий заняты водогрейные котлы большой мощности (от 2 до 30 МВт). Такие установки имеют несколько отопительных контуров и рассчитаны на максимально эффективное использование тепловой энергии, получаемой от сгорания газа.

Когенерационные

Установки данного типа способны последовательно высвобождать тепловую энергию для отопления и водоснабжения, а затем и электрическую для обеспечения производства или микрорайона электроэнергией.

Фото 3. Два когенерационных газовых котла. Оборудование применяется для отопления и горячего водоснабжения.

Преимущество когенерации (производства разной энергии из одного топлива) состоит в высоком КПД, который достигает 90%.

Для получения электроэнергии используется газовый поршневой двигатель, излишки тепла от которого применяются для подогрева теплоносителя. Основной нагрев воды происходит в водогрейных котлах. Такая технология применяется в мини-ТЭЦ для работы в удаленных районах.

Безопасность эксплуатации котельного оборудования на сжиженном или природном газе

Угрозу представляет взрывоопасность газа, поэтому помещение котельной имеет соответствующий класс опасности. Ввод прибора в эксплуатацию и контроль за ней осуществляют органы Госнадзора. Для промышленных котлов разработаны обязательные требования по эксплуатации:

  • Обслуживание 2 раза в год.
  • Обязательна водоподготовка, фильтрация и умягчение.
  • Оборудование помещения котельной датчиками газа, пожарной сигнализацией и первичными средствами пожаротушения.
  • Все допущенные к управлению котлом лица проходят специальную подготовку.

Посмотрите видео, в котором демонстрируется процесс чистки промышленных котлов на газу водогрейного типа.

Выбирают котельное оборудование такого класса в соответствии с конкретными задачами и условиями эксплуатации. Правильный выбор типа котла и мощности поможет сэкономить на его обслуживании.

Оцени статью:

Будь первым!

Средняя оценка: 0 из 5. Оценили: 0 читателей.

Поделись с друзьями!

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

ogon.guru

Разновидности газовых водогрейных котлов

Сердцем современной топочной каждого дома является газовый водогрейный котел. В течение долгих лет метан был единственным приемлемым видом топлива, использовавшегося для обогрева зданий. За эти годы газовое отопительное оборудование постоянно модернизировалось и дополнялось новыми техническими решениями, в результате чего КПД самых высокотехнологичных установок достигло 95—96%. Это очень высокий показатель, поскольку при сжигании других видов углеводородов он недотягивает и до 90%. Стоит рассмотреть подробнее технологии, позволяющие так эффективно получать тепловую энергию из метана.

Классификация водогрейных котлов

По технологии сжигания топлива и нагрева теплоносителя бытовые газовые теплогенераторы можно разделить на несколько видов:

  • традиционные агрегаты прямого нагрева воды в теплообменнике;
  • конденсационные установки;
  • двухходовые водогрейные котлы;
  • трехходовые теплогенераторы.

В традиционных установках теплоноситель проходит через чугунный или стальной теплообменник, расположенный прямо над пламенем газогорелочного устройства. Лучшие характеристики теплопередачи показывают теплообменники из серого чугуна с добавлением графита. Такие изделия практически не подвержены коррозии и весьма долговечны, но боятся резких перепадов температур. Чугун – хрупкий металл, при резком тепловом расширении или сжатии подвержен растрескиванию. Стальные котлы в этом отношении стабильнее, но они страдают от воздействия солей и накипи, а потому не столь долговечны.

  • А – слой теплоизоляционного материала, стойкого к высоким температурам;
  • В – ребристая поверхность чугунного теплообменника;
  • С – горелка, состоящая из нескольких стержней с отверстиями, равномерно нагревает всю поверхность теплообмена;
  • D – электронный блок управления.

Раскаленные продукты горения проходят сквозь ребра теплообменника, отдавая ему тепловую энергию, после чего уходят в дымоход. Подобная технология не очень эффективна, поскольку газы не успевают передать все свое тепло поверхностям нагрева. В зависимости от режима работы, КПД такого агрегата находится в пределах 83—90%.

Устройство, подогревающее воду для нужд ГВС, — газовая колонка – использует тот же принцип действия, только мощность горелки и площадь поверхностей обмена в ней меньше. Разница в том, что газогорелочное устройство поджигается от запальника в тот момент, когда кто-то открывает кран горячей воды и в водопроводной сети появляется расход. После закрытия вентиля горелка отключается.

Конденсационные котлы

Отопительные агрегаты, использующие скрытую энергию конденсата, считаются наиболее эффективными. Суть в том, что при химической реакции горения метана (СН4) возникают 2 основных вещества: углекислый газ (СО2) и обычная вода (Н2О). Также образовываются некоторые токсичные соединения, например, угарный газ (СО) и окись азота (NOx), но их содержание в продуктах горения гораздо ниже. Вода, находясь в зоне высокой температуры пламени, тут же испаряется и вместе с дымовыми газами выбрасывается на улицу. Получается, что часть тепловой энергии в классических котлах уходит на парообразование и пропадает напрасно.

Широко распространено мнение, что водяные пары попадают в рабочую зону отопителя из природного газа, имеющего определенную влажность. Это верно лишь отчасти, поскольку примесь влаги в топливе незначительна, а основная масса воды выделяется в топке в результате химической реакции горения.

Конденсационный водогрейный котел сконструирован таким образом, чтобы заставить водяные пары сконденсироваться на поверхности теплообменника и возвратить тепловую энергию парообразования, передавая ее теплоносителю. Этому способствует закрытая топка и витой змеевик теплообменника, внутрь которого помещена цилиндрическая горелка.

Пламя газогорелочного устройства распространяется во всех направлениях, дымовые газы с водяными парами проходят между витками змеевика, по которому движется теплоноситель. Пар конденсируется на поверхности трубок змеевика, остывает и стекает в специальную емкость. В результате немалая тепловая энергия парообразования возвращается и идет на обогрев дома.

  • А – змеевик из нержавеющей жаростойкой стали высокого качества;
  • В – модуляционная горелка цилиндрической формы;
  • С – вентилятор для принудительного нагнетания воздуха в топку;
  • D – патрубок присоединения газопровода;
  • Е – контроллер с цифровым дисплеем.

Модулируемое газогорелочное устройство под управлением контроллера плавно меняет интенсивность горения во всем диапазоне тепловой мощности, используя ровно такое количество топлива, какое необходимо в данный момент. Благодаря технологии сжигания с возвратом тепла парообразования КПД конденсационных котлов достигает 95—96%, лучшие показатели имеют только электрические водонагреватели с коэффициентом 99%. Соответственно, отопительные агрегаты, использующие энергию конденсата, являются наиболее экономичными из всех, сжигающих углеводородные виды топлива.

Котлы с жаротрубными теплообменниками

Эти водогрейные газовые котлы имеют конструкцию, предусматривающую движение раскаленных продуктов горения по специальным каналам, называемым жаровыми или дымогарными газоходами. Пучки каналов со всех сторон омываются циркулирующим теплоносителем, отбирающим от них тепло. При этом в зависимости от конструкции, дымовые газы делают 2 или 3 хода по трубам в прямом и обратном направлении. Соответственно, отопители с такими теплообменниками называются двух – или трехходовыми. Устройство и принцип действия рассмотрим на примере теплогенератора с тремя ходами для продуктов горения.

  • А – наружный теплоизоляционный слой;
  • В – каналы второго хода газов;
  • С – рабочая зона топки;
  • D – блок управления (контроллер);
  • Е – передняя дверца с теплоизоляцией;
  • F – дымогарные трубы первого хода в разрезе;
  • G – чугунные ребра топки для улучшенного обмена теплом;
  • Н – жаровые каналы третьего хода.

Данный тип агрегата является комбинированным и может использовать в качестве топлива как метан, так и солярку, для перехода достаточно заменить горелочное устройство. При использовании метана принцип работы газового водогрейного котла следующий: модуляционная горелка, помещенная внутрь топки, выдает факел пламени, нагревающий чугунные ребра и всю поверхность каналов первого хода газов.

Воздух в рабочую зону нагнетается вентилятором, он входит в конструкцию горелки. Однако, чтобы продукты горения успешно преодолевали сопротивление трех ходов жаровых труб, одного нагнетателя недостаточно. Поэтому здесь задействован второй вентилятор – дымосос, находящийся в конце воздушного тракта, в начале наружного дымохода. В результате максимальная температура продуктов горения на выходе из жаротрубного теплообменника составляет 180ºС, а эффективность сжигания топлива находится в диапазоне 88—94%.

Трехходовые отопительные установки в силу своей конструкции располагают значительной мощностью по отношению к рассмотренным ранее отопителям. Их принимают на вооружение владельцы больших коттеджей либо зданий производственного назначения. По той же причине оборудование не имеет вторичного контура для горячего водоснабжения, в то время как в предыдущих видах водогрейных установок вторичный теплообменник для ГВС может быть установлен.

Каждый газовый водонагреватель, сжигающий метан, разработан с учетом определенных условий эксплуатации. Классические агрегаты в основном производятся в энергонезависимом исполнении и предназначены для бытовых целей, то есть, обогрева частных домов или квартир. Конденсационные котлы более универсальны, так как охватывают широкий диапазон мощностей, некоторые их модели выдают до 1.5 МВт. Двух – и трехходовые установки не приспособлены для работы с системами отопления небольших зданий, значение начальной тепловой мощности у них колеблется в пределах 80—100 кВт.

Заключение

Несмотря на различия в конструкции, цель преследуется одна: получить как можно большее количество теплоты из углеводородного топлива. Поэтому все типы газовых теплогенераторов максимально усовершенствованы и располагают высокими показателями эффективности работы, что в настоящее время часто бывает решающим фактором при выборе источника тепловой энергии.

cotlix.com


Смотрите также