Водогрейные котлы. Как устроены промышленные газовые котлы большой мощности

Отопительный газовый котел представляет собой устройство, при помощи сгорания топлива (природного или сжиженного газа) осуществляющего нагрев теплоносителя.

Устройство (конструкция) газового котла : горелка, теплообменник, теплоизолированный корпус, гидравлический блок, а также приборы безопасности и управления. Такие котлы на газе требуют подключения дымохода для отвода продуктов сгорания. Дымоход может быть как обычный вертикальный, так и коаксиальный («труба в трубе») для котлов с закрытой камерой сгорания. Многие современные котлы комплектуются встроенными насосами для принудительной циркуляции воды.

Принцип работы газового котла - теплоноситель, проходя через теплообменник, нагревается и далее циркулирует по системе отопления, отдавая полученную тепловую энергию через радиаторы, теплый пол, полотенцесушители, а также обеспечивая нагрев воды в бойлере косвенного нагрева (в случае его подключения к котлу на газе).

Теплообменник - металлическая емкость, в которой нагревается теплоноситель (вода или антифриз) - может быть выполнен из стали, чугуна, меди и т.д. Надежность и долговечность газового котла зависят от качества теплообменника в первую очередь. Чугунные теплообменники устойчивы к коррозии и имеют длительный срок службы, но чувствительны к резкому перепаду температур и отличаются значительным весом. Стальные емкости могут страдать от ржавчины, поэтому их внутренние поверхности защищают различными антикоррозийными покрытиями, обеспечивающие продление «жизни» прибора. Стальные теплообменники являются наиболее распространёнными при производстве котлов. Медным же теплообменникам коррозия не страшна и благодаря высокому коэффициенту теплопередачи, малому весу и габаритам такие теплообменники часто используются в настенных котлах, но из минусов следует отметить, что они дороже стальных.
Помимо теплообменника немаловажной деталью котлов газовых является горелка, которая может быть различных видов: атмосферная или вентиляторная, одноступенчатая или двухступенчатая, с плавной модуляцией, двойная.

Для управления газовым котлом используется автоматика с различными настройками и функциями (например, погодозависимая система управления), а также устройства для программирования работы и удаленного управления котлом.

Основными техническими характеристиками газовых котлов отопления являются: мощность, количество контуров обогрева, тип топлива., вид камеры сгорания, тип горелки, способ монтажа, наличие насоса и расширительного бака, автоматика управления котла.

Чтобы определить необходимую мощность газового котла отопления для частного загородного дома или квартиры используется простая формула - 1 кВт мощности котла для обогрева 10 м 2 хорошо утепленного помещения при высоте потолков до 3 м. Если требуется обогрев подвала, застекленного зимнего сада, помещений с нестандартными потолками и т.п. мощность котла на газе должна быть увеличена. Также необходимо увеличение мощности (порядка 20-50%) при обеспечении газовым котлом и горячего водоснабжения (особенно если необходим нагрев воды в бассейне).

Особенность расчета мощности у газовых котлов: номинальное давление газа, при котором котел работает на 100% заявленной производителем мощности, для большинства котлов составляет от 13 до 20 мбар, а фактическое давление в газовых сетях в России может быть и 10 мбар, а иногда и ниже. Соответственно, газовый котел часто работает только на 2/3 своих возможностей и это необходимо учитывать при расчете. Более подробно с таблицей расчета мощности котла отопления можно

Большинство газовых котлов можно перевести с работы от природного газа на сжиженный газ (баллонный пропан). Многие модели переключаются на сжиженный газ заводским способом (при покупке уточняйте эти характеристики модели), либо к газовому котлу дополнительно поставляются форсунки (жиклеры) для переключения на баллонный газ.

Плюсы и минусы газовых котлов:

Обвязка котла – это устройства для полноценной работы системы отопления и водоснабжения. В нее входят: насосы, расширительные баки, фильтры (при необходимости), коллекторы, обратные и предохранительные клапаны, воздушные клапаны, вентили и т.д. Также понадобится приобрести радиаторы, соединительные трубы и вентили, терморегуляторы, бойлер и др. Вопрос выбора котла достаточно серьезный, поэтому подбор оборудования и его полную комплектацию лучше доверить профессионалам.

Какой котел самый лучший? На российском рынке газового котельного оборудования есть свои лидеры по качеству и надежности. Лучшие фирмы-производители и марки газовых котлов представлены в ассортименте:

«Премиум-класс» или "Люкс" - самые надежные и долговечные, удобные в управлении, комплект собирается как «конструктор», дороже остальных. К таким производителям можно отнести немецкие компании Buderus и Viessmann.

«Средний класс» - хорошие показатели, средняя по уровню цена, не так престижно, но вполне надежно, представлены стандартные типовые решения. Это итальянские котлы

Водогрейный тип котла предназначен для подогрева воды под давлением. Термин «под давлением» обозначает отсутствие процесса кипения. При этом давление воды во всех точках выше показателя давления насыщаемости при существующей внутри температуре. Водогрейный котел представляет собою тип оборудования теплогенерирующего характера.

Рис. 1

Применение и преимущества

Сфера использования водогрейного отопительного котла зависит от показателей его мощности, КПД, наличия системы автоматизации и его предназначения:

Котлы данного типа используются для обогрева воды, которая служит основным теплоносителем в различных системах водоснабжения и отопления.
Газовые котлы водогрейного вида имеют более высокий показатель мощности, поэтому такое качество позволяет организовывать отопление и водоснабжение в больших комплексах жилищно-коммунального характера. Расчет водогрейного котла осуществляется в каждой конкретной ситуации.
Водогрейное оборудование на дровах. Такой вариант чаще всего используется в частных домах, что позволяет хозяевам своими силами обогревать воду в доме без наличия других возможностей. Подобный вид также может быть использован на ТЭЦ разной мощности. Такой способ также предполагает использование пикового оборудования в периоды особо больших нагрузок. Это зависит от климата, КПД, автоматизации водогрейного котла и других показателей.

Что касается промышленности, то в данной сфере чаще всего используются пиковые водогрейные котлы. Они устанавливаются на ТЭЦ для повышения показателя нагрева сетевой воды в холодное время годы. Пиковое оборудование нагревает воду в пределах 100-150 градусов. Пиковые водогрейные котлы чаще всего размещаются в конце транзитной схемы. Оборудование пикового типа рекомендуется устанавливать с целью повышения надежности теплоснабжения, например, при авариях.

Рис. 2

Поскольку пиковые водогрейные котлы имеют низкий показатель длительности кампании, они рентабельны в тех случаях, когда для их эксплуатации не нужно дополнительное оборудование. Этому требованию отвечают варианты, работающие на газу или жидком топливе, и не требующие сложной схемы подготовки к процессу сжигания.

Также, поскольку пиковое оборудование работает относительно недолго, использование гибких схем обработки воды значительно экономит количество реагентов при аналогичном качестве, что повышает общую экономичность данной схемы. Однако, поскольку на электростанциях подобное оборудование используется относительно недавно, то особенности его эксплуатации, расчета, технического обслуживания, ремонта, конструкции и схемы его регулирования еще недостаточно изучены.

Разные типы оборудования могут быть использованы в жилых, административных или промышленных зданиях в тех случаях, когда подключение к магистральной схеме является невозможным или нецелесообразным в силу разных причин.

Широкие использование котлов водогрейного типа объясняется их отличительными преимуществами:

Возможность установки в системах теплоснабжения открытого или закрытого вида.
Универсальность. Расчет водогрейного котла позволяет установить его в практически любых условиях с учетом наличия системы автоматизации и других параметров.
Водогрейный отопительный котел может быть установлен в котельных, как с использованием твердого топлива, так и мазута, газа или дизеля.
Возможность нагрева воды в разном температурном диапазоне в зависимости от потребностей и мощности оборудования.
Возможность регулирования нагрузки. Расчет зависит от конкретной ситуации.
Наличие системы автоматизации работы.
Большой показатель КПД при минимальном расходе энергии.
Относительно быстрый выход на номинальную мощность.
Высокая надежность и безопасность, которая достигается за счет использования материалов высокого качества, правильного расчета мощности и КПД, а также наличия системы автоматизации водогрейного котла.
Удобство технического обслуживания и осуществления ремонта независимо от типа оборудования.
Легкость выполнения монтажных работ. В некоторых случаях оборудование может быть установлено своими руками.
Простота и удобство в эксплуатации.
Водогрейные котлы имеют в наличии гидравлическую систему потока воды, поэтому возможность образования застойных участков исключается.
Качество теплоизоляции отопительного водогрейного котла гарантирует уменьшение потерь тепла через стенки и изоляцию оборудования.
Схема потока воды гарантирует хороший показатель работоспособности и отсутствие накипи, поэтому нет необходимости беспокоиться о качестве воды для водогрейных котлов и ее предварительной подготовке.
Отсутствие присоса с холодным воздухом в топку водогрейного оборудования делает процесс горения топлива более эффективным.
Большой объем камеры котла гарантирует полное выжигание топлива, что снижает показатели недожога механического или химического типа.
Водогрейные котлы большой мощности имеют большой уровень КПД и низкую долю эмиссии опасных веществ.

Кроме того, водогрейные отопительные котлы первоначально были изобретены с расчетом того, что они будут снижать производство тепловой энергии за счет более эффективного показателя сжигания топлива, удобства монтажа, ремонта и эксплуатации конструкции и наличия системы автоматизации.

Рис. 3

Классификация отопительного оборудования

Существует несколько типов водогрейных котлов. Классификация зависит от разных факторов.

Согласно конструктивным особенностям выделяют следующее отопительное водогрейное оборудование:

Газотрубное. Такой вариант предполагает наличие поверхности нагрева, которая состоит из труб небольшого диаметра. Внутри трубок движутся продукты сгорания топлива разного вида. Теплообмен происходит через нагрев воды, которая расположена снаружи трубок. На сегодняшний день такие варианты практически не используются и были вытеснены водотрубным типом.
Водотрубное. Водогрейный котел данного класса состоит из кипятильных труб, внутри которых движется вода. Процесс теплообмена осуществляется посредством нагрева самых трубок горячими продуктами.

Кроме этого, водотрубное отопительное оборудование также подразделяется на определенные классы:

Прямоточные.
Барабанные.

Конструкция водотрубных котлов является намного более сложной и комплексной, чем у газотрубного вида. Однако они отличаются более высоким уровнем безопасности в отношении возможного взрыва, поскольку допускают высокий уровень нагрузки, более быстро нагревают воду, имеют систему автоматизации, удобство настроек, также просты в монтаже, который можно осуществить своими руками, обслуживании и ремонте. Практически все водогрейные котлы большой мощности – водотрубные.

Рис. 4

Очевидным недостатком подобного отопительного оборудования является то, что оно имеет сложную внутреннюю схему, состоящую из разных агрегатов, соединений и узлов. Кроме того, отдельные компоненты находятся под давлением, что затрудняет их ремонт, особенно своими руками.

Также можно встретить водотрубно-дымогарные водогрейные отопительные котлы. Такой вариант предвидит наличие топки экранированной трубами с водой, тогда как конвективная часть механизма частично или полностью выполнена в виде дымогарных труб, которые размещены в воде. Такой вариант может иметь разный уровень качества, модности и КПД, а также систему автоматизации.

Подобное оборудование быстро нагревает воду, а расчет данных позволяет подобрать вариант для разных ситуаций. Однако поскольку подобный тип оборудования встречается достаточно редко, то могут возникнуть проблемы в его монтаже, техническом обслуживании или ремонте, а осуществить это своими руками не всегда возможно.

В зависимости от типа используемого топлива, выделяют следующее водогрейные котлы:

Газовые.
Жидкотопливные.
Двухтопливные.
Отопительное оборудование на твердом топливе.

Первый вариант является наиболее распространенным и оптимальный на данный момент. Он имеет систему автоматизации, хороший показатель КПД, высокую безопасность и малый выброс вредных веществ. Расчет водогрейного котла газового типа позволяет подобрать вариант, как для частного дома, так и для промышленных нужд. Такое оборудование просто в обслуживании и ремонте, а установить его можно своими руками.

Автоматизация водогрейного котла делает его использование полностью безопасным, в частности промышленные варианты обладают стопроцентной автоматизацией, соответствующей безопасностью и качеством. Отопительное оборудование с другими видами топлива используется в тех случаях, когда применение газового водогрейного котла невозможно в силу затруднительной подача газа или высокой его стоимости.

Рис. 5

Жидкотопливные или дизельные водогрейные котлы имеют подобную схему работы с предыдущим типом. Отличие состоит только в том, что вместо газа используется жидкое топливо, в частности солярка. Дизельное топливо достаточно широко используется во всем мире в качестве основного или резервного варианта. Учитывая его показатели горючести и возможности применения в разных условиях, чаще всего оно используется именно в качестве резервного варианта.

Рис. 6

Двухтопливные или газомазутные водогрейные котлы работают со сменными горелками, поэтому для получения энергии можно использовать как газ, так и дизельное топливо. Такие котлы чаще всего используются в промышленном секторе и также обладают похожей схемой работы и нагрева воды с предыдущими вариантами, и наличием системы автоматизации. В частном хозяйстве они не практикуются в силу неудобства обращения, наличия сложностей с ремонтом, особенно своими руками, и сложной конструкции водогрейных котлов.

Использование отопительного оборудования на твердом топливе, в частности угле, удобно в тех случаях, когда нет возможности применять другие варианты. Несмотря на то, что уголь является одним из самых дешевых видов топлива, по качеству он значительно уступает нефти и газу. Такое оборудование имеет низку мощность, поскольку содержание энергии на единицу веса у угля не очень высокое.

Кроме того, такой тип топлива неудобно транспортировать, нагрев воды занимает очень много времени, а процесс его применения негативно влет на экологию, в частности провоцирует появление кислотных дождей. Именно поэтому сегодня наблюдается мировая тенденция по замене угля другими видами топлива. Использование подобных водогрейных отопительных котлов рентабельно только в отдаленных регионах, где применение газа или других видов энергии является очень дорогим.

Рис. 7

Кроме этого, выделяют также водогрейные котлы, которые работают на электричестве. Они достаточно быстро нагревают воду, имеют оптимальный показатель мощности и КПД, а также высокие качество. Благодаря наличию системы автоматизации, данный тип является безопасным, а схема оборудования делает его использование достаточно простым. В силу некоторых особенностей, его монтаж, техническое обслуживание и ремонт можно осуществить своими руками. Используются подобные водогрейные котлы для частного дома, поскольку их применение в промышленности является дорогим.

Согласно температурному показателю теплоносителя, а именно воды на выходе, выделяют следующие водогрейные котлы:

Низкотемпературные – температура нагрева воды до 115 градусов. Такой тип оборудования наиболее экономный, однако, к качеству его материала выдвигаются высокие требования. В процессе эксплуатации внутри конструкции в связи с низкими температурами может образовываться конденсат из воды, который негативно влияет на поверхность, расположенную вблизи с продуктами сгорания. Это может повлечь за собою дополнительный ремонт и техническое обслуживание. Для предотвращения подобных ситуаций качество материалов, используемых для сооружения оборудования должно иметь высокие показатели.
Отопительные водогрейные котлы на перегретой воде. Такой тип оборудования предвидит наличие воды с температурой около 150 градусов.

Большинство отопительного оборудования, которое используется на сегодняшний день, является именно вариантом с перегретой водой. Водогрейный котел подобного типа отличается высоким уровнем автоматизации и надежности, оптимальной мощностью, долгим периодом службы, низким уровнем шума, простотой эксплуатации, технического обслуживания и ремонта, а также низким показателем выброса вредных веществ.

Такое оборудование легко и быстро устанавливается, так что монтаж можно осуществить своими руками. Расчет данных позволяет подобрать отопительное оборудование подобного типа с разным КПД, показателем мощности и типом автоматизации. Такой агрегат может быть установлен в любом доме или на производстве, благодаря универсальной схеме и быстроте нагрева воды. Простота монтажа позволяет установить конструкцию своими руками.

В зависимости от типа циркуляции воды выделяют следующие виды водогрейных котлов:

Естественная циркуляция воды, которая происходит за счет разных показателей плотности воды – белее и менее перегретой.
Принудительная циркуляция воды. Такой вариант предвидит перекачку воды при помощи насоса.
Комбинированная циркуляция воды. В таком случае оборудование имеет приспособления для циркуляции воды естественным или принудительным способом.
Прямоточная циркуляция воды. Такой вариант предполагает однократное принудительное движение воды в нужном направлении.

В зависимости от показателей мощности, КПД, автоматизации и других факторов оборудование с разным видом циркуляции воды может быть использовано как в обычных домах, так и в промышленной сфере.

Характеристики и понятия

Водогрейный отопительный котел характеризуется следующими понятиями:

Теплопроизводительность. Этот термин указывает на показатель теплоты, который получает вода в водогрейном котле за отрезок времени. Данный показатель измеряется в Гкал/час.
Номинальная теплопроизводительность. Это самый большой показатель теплопроизвоительности, которую водогрейный отопительный котел может обеспечить при номинальных параметрах воды с учетом отклонения после длительного использования без потери качества. В зависимости от этого выделяют оборудование с низкой (4-65 кВт), средней (70-1750 кВт) и высокой (больше 1,8 МВт) мощностью.
Номинальный показатель температура воды на входе. Показатель, которого должна достигать температура воды при наличии номинальной теплопроизводительности. Параметры находится в пределах 60-110 градусов.
Температурный градиент воды в водогрейном отопительном котле. Этот параметр разницы температур воды на выходе и входе. Расчет зависит от используемого материала. К чугунному оборудованию выдвигаются более серьезные требования, чем к стальному.
Минимальная температура воды на входе. Расчет данного показателя зависит от параметров используемого топлива.
Максимальная температура воды на выходе. Параметр, указывающий на температуру, при которой обеспечивается номинальное значение нагрева воды до момента кипения при наличии рабочего давления. Данный показатель является одним из основных при классификации уровня опасности оборудования и его качества. Данные могут находиться в пределах 70 и выше 150 градусов.

Особенности ремонта оборудования

Специфика проведения технического облуживания и ремонтных работ зависит от особенностей самого оборудования, в частности от типа, показателя мощности, наличия системы автоматизации, класса, КПД водогрейного котла и других факторов.

Особенности технических условий ремонта водогрейных котлов, используемых для жилых домов и промышленности, регулируются соответствующими нормами и законодательными актами. При этом для оборудования с разным показателем мощности, схемой водогрейного котла, рабочим давления и температуры выдвигаются разные требования к качеству работ.

Рис. 8

Необходимость проведения ремонта определяется владельцем после появления сбоев в работе. Непосредственный ремонт водогрейных котлов производится после диагностики агрегата и выяснения причин его неисправности. Ремонт должен быть осуществлен в соответствии с техническими правилами и на должном уровне качества, что не всегда можно сделать своими руками.

Независимо от того, используется ли оборудование в жилом доме или на производстве, к выполнению ремонта выдвигаются определенные требования:

Все работы должны быть выполнены организацией, для которой данный вид деятельности предусмотрен уставом.
Организация должна иметь соответствующую лицензию на осуществление ремонта оборудования в соответствии с конструкцией водогрейного котла.
К работам допускаются специалисты, имеющие аттестацию, которые способны обеспечит ремонт на должном уровне качества. Если пытаться сделать все своими силами, то можно не только ухудшить состояние оборудования, но и создать опасную для себя и окружающих ситуацию.
Независимо от показателей мощности, КПД, особенностей системы автоматизации водогрейного котла и расчета других факторов, на каждое оборудование должен составляться акт об его состоянии до начала работ по обслуживанию.

Особенности конструкции водогрейных котлов предвидят проведение следующих работ:

Ремонт коллекторов, камер, жаровых труб и барабанов.
Ремонт поверхности с учетом расчета нагрева.
Ремонт вальцевых, заклепочных и сварных соединений с расчетом показателей мощности.
Проверка качества системы автоматизации после ремонта.
Контроль качества ремонта с учетом расчета параметров мощности, КПД и схемы водогрейного котла.
Выдача оборудования владельцу осуществляется только после того момента, когда агрегат был проверен на работоспособность всех его компонентов с расчетом КПД, системы автоматизации и схемы оборудования.

После выполнения ремонта владелец должен получить соответствующую техническую документацию.

В пакет входят следующие документы:

Ремонтный формуляр.
Журнал сварочных работ с указанием всех нужных расчетов.
Акты, содержащие результаты внешнего осмотра водогрейного котла.
Журнал с указанием расчетов ультразвукового или радиографического ремонта соединений.
Протоколы испытаний устройства в соответствии с показателями его мощности, системой автоматизации, КПД, схемой водогрейного котла и расчетом других параметров.
Сертификаты, подтверждающие качество сварочных материалов, фланцев, труб и других изделий, которые были использованы во время ремонта. Все детали должны быть получены от завода-изготовителя с расчетом КПД, схемой автоматизации и другими параметрами.

Желание осуществить ремонт водогрейного котла своими руками может создать опасную ситуацию для жизни владельца агрегата и его близких. Водогрейный котел являет собою теплогенерирующий объект, который может быть использован для обогрева разных помещений.

Поскольку данное оборудование обладает такими преимуществами, как простота эксплуатации и монтажа, наличие моделей с разными характеристиками, высокий увалень качества, удобство обслуживания и ремонта, а также наличие системы автоматизации водогрейного котла, оно может быть использовано как при обустройстве жилых домов, так и в промышленной сфере.

В зависимости от типа и маркировки аппарата, будет определяться и мощность котла, а также все его технические характеристики, которые подробно изложены в заводском паспорте выпущенной продукции.

В паспорте газового оборудования, предназначенного для нагрева воды, для ознакомления с приобретаемым аппаратом, можно посмотреть:

Руководство по эксплуатации;
Ссылки на систему сертификации, на основании которой был получен сертификат на котел водогрейный газовый – подтверждение его выпуска с безупречным качеством серийной продукции;
Общие сведения о водяном аппарате и водонагревателях этого класса, где указываются сведения о назначении котла и его технических характеристиках, а также об особенностях конструкции и основных элементах;
Руководство пользователю, в котором подробно расписывается подготовка к установке водогрейной техники, особенности системы и ее заполнение водой, а также подготовка к первому пуску установки;
Правила безопасности при использовании горячей воды;
Техническое обслуживание газового оборудования, где газ применяется для нагрева горячей воды;
Возможные неисправности водогрейного газового котла;
Сведения по правильной утилизации водяной техники;
Руководство специалисту по газовой автоматике;
Комплектность водонагревателя;
Правила транспортировки и хранения водогрейного газового котла;
Свидетельство о приемке водяного оборудования;
Гарантийные обязательства на нагрев газом горячей воды;
Гарантийные талоны на ввод в эксплуатацию и на ремонт водогрейной техники;
Приложения.

Особенности эксплуатации котла для обеспечения горячей водой

Рис. 1 Котел отопительный
водогрейный газовый

Для эксплуатируемого газового оборудования необходимо заполнять сведения об учете работы по техническому обслуживанию и гарантийному ремонту. Систематический нагрев предполагает, для обеспечения горячей водой, подробно изучить принципиальную электрическую схему этой аппаратуры.

Подаваемый газ на водяную установку также предполагает детально ознакомиться с котлом газовым водогрейным, изучив его:

Присоединительные размеры водонагревателя и всей системы в целом;
Габаритные параметры газового водогрейного котла;
Технический материал – схемы, чертежи, таблицы сравнений на различные модели водогрейных установок;
Принципиальные схемы подключения к водогрейному газовому котлу внешних цепей.

Обеспечивая нагрев при помощи газа, приходится заранее подбирать газовый прибор, ориентируясь на бренд, его мощность и другие технические параметры, а также заводскую маркировку выпускаемой автоматики. Для горячего нагрева газом, используется специальное водяное оборудование, полностью приспособленное для систематической эксплуатации этой техники в определенных условиях.

Чтобы водонагревательный котел обеспечивал должный нагрев горячей воды – воспользуйтесь предложенным в паспорте руководством для специалиста.

Устанавливая и подключая котел газовый водогрейный, что обеспечит нагрев с помощью газа, рекомендуется заранее подробно изучить определенные требования для размещения этого водяного оборудования в помещении, что указывается на рисунках или приведенных в паспорте схемах. Ведь водогрейную установку можно размещать не только в топочной, но и других служебных помещениях, соблюдая определенные правила монтажа.

Обычно предлагается несколько вариантов по размещению водонагревателя, где могут использоваться при горячей подачи сразу две модели. Такая водяная автоматика с нагревом при помощи газа поможет значительно сэкономить на оплате коммунальных услуг и горячих теплоносителях. Определившись с местом расположения одной или нескольких установок, газовое оборудование для горячей воды вначале подключают.

Водонагревательную технику монтируют и состыковывают с дымоходом топочной при помощи прерывателя тяги котла, а затем подводят и подключают газопровод, а также трубу, что обеспечит подачу и возврат теплоносителя.

Особо стоит отметить, что для котла водонагревательного газового специализированной проектной организацией:

Подбирается отопительный прибор, в соответствии с оригинальной заводской маркировкой;
Разрабатывается оригинальный проект под определенный водонагреватель;
Составляется индивидуальная схема для нагрева водяного теплоносителя;
Определяется диаметр трубопроводов в системе отопления;
Выбираются средства и способы организации горячего водоснабжения.

Для нагрева водяного теплоносителя: правильное подключение к питающей сети и установка приоритетов.

Рис. 2 В водонагревательной системе используется
горячий теплоноситель и газ

Подаваемая в систему вода станет быстрее и максимально горячей, если используемый газ будет правильно подключен, как и питающая сеть – все это можно посмотреть на схемах и приложениях в заводском паспорте водогрейного оборудования.

Кроме установки и подключения этой техники, необходимо, чтобы котел водонагревательный газовый быстро осуществлял нагрев воды, выполнить подключение:

циркуляционного насоса;
программируемого комнатного термостата;
бойлера косвенного нагрева – водяной установки с автоматикой.

Универсальная техника, где в водонагревательной системе используется горячий теплоноситель и газ, позволяет устанавливать свои приоритеты. Такое газовое и водяное оборудование, в котором нагрев происходит за счет циркулирующей в системе воды, дает возможность для водонагревателя устанавливать приоритеты в отоплении или ГВС.

Для подачи горячей воды можно самостоятельно изменять параметры в автоматике. Но системы, где котел водонагревательный газовый работает при подаче газа, в заводских установках «по умолчанию», параметры соответствуют приоритету ГВС.

Такая водогрейная установка, для снабжения горячей водой, обеспечит приоритетность в нагреве газом и позволит водяную систему использовать по прямому назначению.

Универсальные контроллеры – обеспечение автоматической регуляции в управлении водогрейным аппаратом.

Для более экономной эксплуатации водонагревательного газового котла в газовой коммуникации принято использовать контроллеры, что обеспечат автоматическую регуляцию и постоянную поддержку в управлении требуемой конфигурации системы горячего водоснабжения и отопления. Используемый водонагревательный комплекс может корректироваться и с двухступенчатым управлением мощности, подавая горячую воду в полном соответствии с выбранной конфигурацией системы.

У водяной техники, где в качестве теплоносителя используется вода, котел должен иметь подключенный контроллер с парой управляющих контактов. Это позволит обеспечить необходимую коммуникацию для цепей управления, с силой тока от 0,2 А и напряжением от 250 В. Тогда нагрев газом будет проходить более рационально.

Устанавливая газовый котел для нагрева воды и, подключая контроллер, можно будет подобрать автоматику с каскадным управлением. Используемый для водогрейного оборудования контроллер каскадного типа, позволит обеспечить двухступенчатое управление мощностью. Для подачи горячей воды это является приоритетом. Но такая водяная техника должна иметь 2 пары разомкнутых нормально контактов для каждой водонагревательной установки.

В водяной технике для подачи горячей воды используются и контролеры последовательности.

В работе с котлом или целой группой этого газового оборудования, могут применяться и контролеры последовательности, что используются обычно для каскадного управления всей системой. Такие водогрейные котлы на газе не поддерживают функцию двухступенчатого управления мощностью для каждой установки.

Контролер последовательности для нагрева воды при помощи газа, использует 1 пару разомкнутых нормально контактов. Это должно быть обеспечено для каждой единицы водогрейной техники, что позволит наладить коммуникацию для цепи управления с силой тока от 0,5 А и напряжением не менее 250 В.

Использование в водогрейной технике универсальной автоматики и защиты от разморозки отопительной системы.

Рис. 3 Используя режим «антизаморозка»,
можно избежать, при резком похолодании,
размораживания всей системы отопления

Устанавливая водогрейные котлы на газе, стоит особое внимание уделить комплектации – использованию в автоматике газовых клапанов, что обеспечивают:

плавный розжиг водяного газового котла;
возможность в самостоятельной регулировке;
повышение отдельной установки в сравнении с минимальным заданным значением;
удобную регулировку при изменении давления газа (с переходом от природного сырья к сжиженному газу).

Для обеспечения горячей водой с помощью такой универсальной водяной техники, предлагаемое водонагревательное оборудование должно регулироваться только высококлассными специалистами. Может понадобиться для регулировки температуры воды и специальная отладка по давлению газа на газовой рампе, а также другие настройки, включая выбор приемлемых режимов и дополнительного оборудования.

Используя режим «антизаморозка», когда горячим теплоносителем не пользуются летом и в другое теплое время, а также, когда стоит установка «автомат», можно избежать, при резком похолодании, размораживания всей системы отопления. В таком контроллере предусмотрена функция слежения за предельно низкой температурой, и когда наблюдается снижение до +5 0С – произойдет автоматический запуск системы при прогреве одной ступенью до +30 0С и с пост циркуляцией в течение 10 минут.

Любая система отопления частного дома не может функционировать без элемента, который нагревает теплоноситель. В большинстве случаев этим устройством является электрический водогрейный или газовый котел (АГВ). Первый для нагрева воды использует электрический ток, другой – газ.

Основные типы электрических котлов

Электрические водогрейные устройства отличаются способом нагрева теплоносителя. Он может быть:

Косвенным . Теплоноситель нагревается от реостатного патрона. Этим нагревательным элементом оснащается теновый водогрейный котел с автоматическим управлением.
Прямым . Электрический ток проходит через воду, которая из-за большого сопротивления становится горячей. Таким способом воду нагревают электродные паровые и водогрейные котлы.

Котел непрямого действия

Состоит из:

Герметичной накопительной емкости.
Двух патрубков, приваренных к ёмкости. Через один подается холодная вода, через другой выходит горячая жидкость.
ТЭНа.
Температурного реле или датчика перегрева.
Наружного кожуха.

Герметичная накопительная емкость размещается внутри наружного кожуха. Между ней и кожухом есть пространство, которое заполнено минеральной ватой. Внутри емкости находится нагревательный элемент и термореле. Патрубок подачи горячей воды приварен к верхней части бака. На нем часто размещается предохранительный клапан давления. Патрубок для подключения обратной линии системы отопления с в ванной приварен к нижней части бака.

Такие водогрейные котлы могут корректно работать при одном условии: постоянной циркуляции теплоносителя. Если ее не будет, жидкость станет слишком горячей и закипит, подняв давление до критических пределов, что нарушит герметичность накопительной емкости.

Принцип работы этого циркуляционного технического устройства:

Накопительная емкость заполняется теплоносителем.
Подается электрический ток на нагревательный элемент.
ТЭН нагревается и одновременно поднимает температуру воды.
Нагретый теплоноситель движется вверх и выходит через патрубок, расположенный вверху устройства. Так происходит естественная циркуляция. При принудительной перемещение горячей воды обеспечивает циркуляционный насос.
В условиях перегрева воды и избыточного парообразования размещенный на штуцере подачи предохранительный клапан спускает давление.

Такие водогрейные котлы для дома или дачи выделяются тем, что:

Имеют не очень большие размеры.
Не загрязняют горячую воду.
Работают с любым типом теплоносителя
Характеризуются повышенной электробезопасностью.
Часто имеют неизменную мощность (если оснащены 1 ТЭНом) или могут изменять ее ступенчато путем подключения/отключения отдельных нагревательных элементов.

Читайте также: Котел для гаража

Устройства прямого нагрева

Водогрейные.
Паровые.

Первая разновидность представлена проточными устройствами низкого и высокого давления на малое (не больше 0,4 кВт) и высокое (6-10 кВт) напряжение. Мощность таких котлов для дачи и дома, а также для предприятий часто колеблется в пределах 25-10000 кВт.

Производители изготавливают паровые котлы, чтобы получать пар низкого давления на низкое и высокое напряжение. Величины низкого и высокого напряжения равны аналогичным техническим характеристикам водогрейного агрегата. Мощность паровых котлов колеблется в пределах 100-5000 кВт.

Несмотря на разницу в особенностях работы, все эти разновидности имеют в своей основе электроды. По сравнению с моделями непрямого действия для отопления ванной и других комнат они отличаются большей компактностью и большей чувствительностью к качеству воды.

Водогрейные электродные устройства

Электродные водогрейные котлы хорошо подходят для индивидуальных отопительных систем с косвенным бойлером в ванной. Из-за того, что их эффективность напрямую зависит от качества воды (должна быть чистой, без примесей, должна иметь определенную концентрацию солей), их используют в закрытых системах, которые могут включать такой водогрейный котел с автоматическим управлением, как АГВ.

Устройство водогрейного котла электродного типа может включать два типа электродов:

Пластинчатые.
Цилиндрические.

Материалом для изготовления последних является углеродистая сталь. Производители оборудуют свои электрические котлы электродами в зависимости от удельного сопротивления току. Если теплоноситель должен иметь сопротивление меньше 10 Ом-м, то для его нагрева применяют пластинчатый электрод. Если сопротивление должно быть большим, то используют цилиндрические электроды.

Стандартный электродный водонагревательный котел с цилиндрическим нагревательным элементом состоит из:

Стального наружного корпуса .
Входного и выходного патрубков .
Фазных электродов . Их количество зависит от моделей. В маломощных устройствах их число не превышает 3. Мощные модели оснащены 6 электродами.
Антиэлектрода . Размещается возле стенок наружного корпуса. Он приварен к общей диафрагме.
Изоляторов с выходами . Размещаются в той части корпуса, через которую проходит электрод. Первые не допускают контакта электрического тока с наружным корпусом, вторые служат для подключения проводов к электродам.
Фторопластовых трубок . Находятся над электродами. Имеют больший диаметр, чем электроды.
Маховика .

Читайте также: Установка газового котла с двумя контурами

Последние два элемента предназначены для управления мощностью устройства. Если водогрейный котел греет слишком сильно, фторопластовые трубки опускают вниз. Для этого используют маховик. Часть электрода прячется в трубке, из-за чего уменьшается его активная площадь. Когда нужно, чтобы стальной водогрейный котел работал мощнее, трубки поднимают вверх.

Электрические конденсационные модели с автоматическим управлением агревают воду по такому принципу:

Вода заполняет герметичную накопительную емкость. В жидкости обязательно есть определенная производителем концентрация солей.
Подается ток на электроды.
Электрический ток проходит через электроды и начинает проходить через воду. При этом от электрода к стенкам наружного корпуса движутся ионы (заряженные частицы соли). Это движение способствует повышению силы тока настолько, что она становится больше, чем электропроводность. Происходит нагрев жидкости.

Паровой котел

Представлен многими моделями.

Одна из распространенных моделей (рассчитана на создание пара низкого давления на низкое напряжение 0,4 кВт) КЭПР-160/0,4 состоит из таких элементов:

Сваренного из 2 стальных труб сосуда . Они размещены одна в другой так, что оси совпадают. Благодаря этому формируются две камеры: парогенерирующая (внутренняя) и вытеснительная (внешняя).
Электродной системы . Находится в парогенерирующей камере. Она представляет собой набор плоских пластин.
Проходных изоляторов .
Токопроводящих шпилек . Находятся в проходных изоляторах. Подают ток на электродную систему.
Поплавкового регулятора подпитки . Он размещается на наружной стороне устройства и подключен к камере вытеснения.
Механического сепаратора пары . Встроен в верх парогенерирующей камеры.
Регулятора давления пара . Его размещение – место возле регулятора подпитки.

Принцип управления мощностью:

Вода во внутренней камере нагревается настолько, что образуется пар.
Пар накапливается в сепараторе, поднимая при этом давление.
Давление становится слишком большим, и срабатывает регулятор.
Вода из внутренней камеры вытесняется во внешнюю, и пластины оголяются.
В таких условиях мощность котла падает, и начинает появляться необходимое количество пара, которое затем подается в теплосеть, имеющую АГВ.

Устройство систем отопления и горячего водоснабжения является мероприятием, актуальным не только для частных жилых домостроений, но для промышленных предприятий с большими площадями. Такие объекты требуют наличия значительных объёмов горячей воды для отопления и прочих бытовых и технологических нужд. С такой проблемой обычные газовые котлы, даже при условии установки их каскадом, справиться не в состоянии. Решить данную задачу помогут котлы водогрейные газовые промышленные. Их мощность может достигать огромных значений – до 20 МВт.

Конструктивные особенности промышленных водогрейных установок

Отопительные агрегаты специального назначения отличаются от бытовых моделей не только своим внешним видом и габаритными размерами, но и внутренним устройством.

Корпус промышленных котлов изготавливают из высококачественной легированной стали, способной противостоять значительному давлению, которое образуется внутри устройства.

Промышленные отопительные установки по типу расположенного внутри теплообменника делят на две группы:

К первому типу относятся агрегаты с жаротрубным или газотрубным теплообменником, состоящим из целого комплекса труб. Внутри этих труб происходит сжигание газа, которое приводит к повышению температуры наружных стенок. Раскалённые трубы, расположенные горизонтально в толще воды, отдают ей своё тепло. Это оборудование способно за несколько часов нагреть значительные объёмы воды для отопительной системы.
Во втором типе промышленных установок теплоноситель движется по внутренней части труб теплообменника, расположенных вокруг газовой горелки. Трубы, расположенные практически вплотную, являются стенками камеры сгорания.

Внимание! Трубы могут не собираться в полную окружность, а располагаться полукругом над горелкой. Такое устройство улучшает аэродинамические показатели внутри агрегата и позволяет эффективно использовать тепло уходящих через дымоходную трубу продуктов сгорания.

Теплообменники обоих типов изготавливаются из материалов с высоким коэффициентом теплопроводности.

Промышленные газовые котлы изготавливают, в основном, в горизонтальном исполнении. Для максимального сохранения тепла внутри котла поверхность камеры сгорания изолируется от наружных стенок теплоизоляционными материалами. Термоизоляционный слой не только сохраняет тепло, но и предохраняет наружные стенки от перегрева и предохраняет персонал от ожогов при непосредственном контакте с отопительным оборудованием.

Внимание! Современные котельные с отопительными агрегатами на газу имеют КПД не менее 95% , работают в практически автоматическом режиме, не требуя постоянного контроля со стороны персонала.

Основные правила монтажа и эксплуатации промышленных газовых котлов

Правила эксплуатации отопительного оборудования предусматривают их периодическое обслуживание и чистку. Для простого осуществления этих мероприятий горелку располагают на дверце, которая может открываться как вправо, так и влево. Наличие специальных запорных устройств позволяет быстро и герметично закрывать камеру сгорания.

Внимание! Для организации котельной промпредприятия может использоваться либо отдельно стоящее сооружение, либо подвальное помещение.

Особое внимание необходимо уделить дымоходной системе газового отопительного оборудования, которая должна отвечать следующим требованиям:

Дымоход должен качественного отводить продукты сгорания и обеспечивать эффективную работу котла.
Для его изготовления необходимо использовать кислотостойкий металл с теплоизоляционным слоем.
Важную роль играет правильный монтаж дымохода, который может располагаться внутри помещения котельной. Наружная часть дымохода должна устанавливаться в металлической опорной конструкции. Если дымоход предназначен для работы с котлом малой мощности, то может крепиться к наружной стене сооружения. Для отопительных установок значительной мощности устанавливают мачтовые дымоходы на хорошо проветриваемом участке, находящемся на некотором расстоянии от снабжаемого горячей водой объекта.

Практически все системы для отвода продуктов сгорания, независимо от их типа, изготавливаются по модульной технологии от самого котла до конца дымоходной трубы.

Внимание! Если планируется строительство мачтовых дымоходов высотой более 40 м, то необходимо предусмотреть разгрузочные сегменты. Эти элементы разгружают общую конструкцию и повышают надёжность её эксплуатации.

Модели отопительного газового оборудования для использования на предприятиях

Чем больше обслуживаемые площади, тем тщательнее необходимо выбирать котёл водогрейный газовый промышленный. Среди агрегатов, представленных на современном рынке отопительного оборудования, можно выделить следующие модели:

Котлы Wolf GKS Eurotwin имеют высокий КПД – около 95%. В конструкцию установки входят две цилиндрические камеры, расположенные друг над другом. Значительные размеры камеры сгорания обеспечивают практически полное сжигание топлива и быструю теплопередачу. Допустимая максимальная разница температуры теплоносителя в прямой и обратной линии составляет 50 0 С. Установка оснащена теплоизоляционным слоем толщиной 100 мм, который обеспечивает сведение теплопотерь излучением к минимальному значению. Диапазон мощности модельного ряда – 0,45-1,25 МВт
Котлы Wolf GKS Euromax имеют поверхности нагрева, расположенные друг над другом, что обеспечивает защиту устройства от образования конденсата. Установки данной модели изготавливают в двух вариантах значения мощности – 1,6 МВт и 2,0 МВт.

Внимание! Одним из наиболее важных достоинств промышленного газового отопительного оборудования является постоянство подачи топлива. Это избавляет от проблем складирования, транспортировки по территории предприятия и организации загрузки топлива в установку.