Характеристики газового водогрейного котла

Особенности установки водогрейного котла

Рассмотрим особенности монтажа твердотопливных приборов, учитывая их распространенность. Сама процедура состоит из нескольких этапов, а примерный алгоритм действий приведен ниже.

Этап первый. Подготовка. Подготавливать нужно помещения (в том числе то, в котором будет установлен прибор). Для котла необходимо подготовить бетонный фундамент, хотя существуют и другие требования (минимальные расстояние до других предметов, к примеру).

Этап второй. Установка. Очевидно, что на данном этапе устанавливается сам котел на свое место.

Этап третий. Обвязка. Данный этап по праву считается наиболее сложным. Необходимо подключить все коммуникации, а также дополнительные элементы – к примеру, расширительный бак.

Этап четвертый. Дымоходная труба. На следующем этапе необходимо обустроить дымоход.

Этап пятый. Пробный запуск. Когда все будет готово, необходимо проверить оборудование на предмет работоспособности. Детально процесс установки описан в приведенном ниже файле.

Достоинства

Одним из основных достоинств, которыми обладает газовый агрегат, является возможность его перевода на жидкое топливо, что может быть незаменимым при аварийном отключении газовой магистрали.

Также нельзя не отметить его безопасность в эксплуатации. За это отвечает встроенный датчик пламени, который активизирует отключение подачи энергоресурса в случае затухания огня. Водогрейный котел снабжается термостатом, поэтому система защищена от аварийной ситуации в случае поднятия температуры воды до критической отметки.

При помощи защитной электроники контролируется давление газа в сети, так как его низкие показатели останавливают работу котла. По такому же принципу происходит регулировка функционирования прибора в случае перебоев с электричеством, при выключении которого закрывается клапан подачи газа.

Типы оборудования

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

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

Твердотопливные агрегаты

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

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

Газовые котлы

К плюсам газовых водогрейных котлов относят:

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

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

Котлы на жидком топливе

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

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

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

Электрические устройства

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

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

Отличительные особенности

Вопрос, чем отличаются промышленные котлы от бытовых, встречается нечасто, так как у них разные потребители. Правда, отличия существенные.

Размеры и мощность

Во-первых, габаритные размеры. Хотя надо отдать должное производителям, которые из года в год выпускают промышленные установки все меньших и меньших габаритов. Даже появились настенные промышленные отопительные и водогрейные приборы с огромной мощностью.

Во-вторых, сама мощность. И если у бытовых агрегатов данный показатель не превышает 120 кВт, то промышленные могут похвастаться тысячами единиц.

Емкость для воды

В-третьих, необходимость организации запасов воды для промышленных котлов. Для этого устанавливается огромная емкость, где делаются запасы на определенное время, если подача воды по каким-то причинам будет невозможна.

Останавливать по этой причине производство нельзя

Особенно это важно, если пар или горячая вода используются в технологическом процессе завода, к примеру, пропаривание сырья. То есть теплоноситель будет выводиться из водогрейной системы, а пополнение может производиться или из водопровода, или из запасов

Водогрейные котлы большой мощности производства СССР

Котёл КВГ-4,5-150

Котёл КВаГн «Вулкан» VK-2000

Система обозначений

По ГОСТ 21563-82*, обозначение состоит из букв КВ (котёл водогрейный) и индексов:

• типа топлива: Т — твёрдое топливо, М — жидкое (мазут), Г — газообразное;
• типа топки (для твердотопливных): Р — слоевая топка (решётка), К — камерная, В — вихревая, Ц — циклонная, Ф — с кипящим слоем;
• Н — котёл с наддувом, С — сейсмостойкое исполнение.

Пример: КВ-ГМ-100С — котёл водогрейный газомазутный мощностью 100 Гкал/ч, в сейсмостойком исполнении.

Мощности котлов назначались по рядам: 4; 6,5; 10; 15; 20; 30 Гкал/ч — для работы в основном режиме; 50, 100, 180 Гкал/ч — для работы в основном или пиковом режиме.

Типы котлов

Все водогрейные котлы большой мощности — водотрубные, с наддувом воздуха вентиляторами; большинство имеет уравновешенную тягу (снабжено также дымососами).

До Великой Отечественной войны советская промышленность выпускала чугунные и редко стальные секционные котлы небольшой мощности.

Модели котлов:

• НР-17, НР-18, НР-55 — стальной секционный трубчатый котёл. Разработан инженером Николаем Ревокатовым.
• ТВГМ-30 («теплофикационный водогрейный газомазутный, 30 Гкал/ч») — П-образный котёл, с которого началась работа ДКЗ в 1960 г.
• ПТВМ («пиковый теплофикационный водогрейный на мазуте», работали также на газе) — котлы ПТВМ-30М (П-образный, модификация предыдущего), ПТВМ-50 (башенный) выпускал ДКЗ с начала 1960-х, ПТВМ-100 (башенный) и ПТВМ-180 (Т-образный, с двумя двусветными экранами) — ПО «Сибэнергомаш». Котлы на 50 и 100 Гкал/ч имели индивидуальную дымовую трубу высотой 55 м и были рассчитаны на естественную тягу, с сопутствующими ей проблемами.
• КВ-ГМ, КВ-ТС, КВ-ТК — наиболее современные из серийных водогрейных котлов СССР (выпускаются до сих пор). Различия между КВ-ГМ и ПТВМ:
  • КВ-ГМ-50 и 100 имеют П-образную компоновку и рассчитаны на принудительную тягу;
  • В КВ-ГМ отсутствует несущий каркас для площади поверхности нагрева;
  • Кирпичная кладка в КВ-ГМ имеется только под трубами подового экрана (фундамент ПТВМ требует переделки под КВ-ГМ);
  • различные типы горелок.

Конструктивные особенности, классификация по температуре и способу выполнения

Водогрейные котлы, встречающиеся сегодня на прилавках, имеют относительно одинаковое устройство. Существенные различия заключаются в конкретных изготовителях (они бывают как иностранными, так и российскими), а также в максимальной мощности оборудования.

Если же говорить конкретно о конструктивных особенностях, то с этой точки зрения котлы могут быть газотрубными (или, как их еще называют, жаротрубными) и водотрубными. Ознакомимся детальнее с каждой из категорий.

1. Жаротрубные модели. Их отличительной чертой можно считать наличие специальных трубок, посредством которых движутся нагретые продукты сжигания энергоносителя.  Что касается принципа действия такого оборудования, то он основывается на применении автоматизированных горелок, оснащенных дутьевыми вентиляторами. Благодаря дымогарным трубкам вода, находящаяся снаружи них, нагревается. Стоит заметить, что в быту такие модели практически никогда не применяются.
2. Водотрубные модели. Им свойственны особые кипятильные трубки, посредством которых перемещается теплоноситель. А для нагрева этих трубок используются продукты сжигания топлива. Прогреваются котлы водотрубного типа достаточно быстро, вы с легкостью сможете регулировать их, если будут изменяться нагрузки. Помимо этого, эксплуатация данного оборудования предусматривает также возможность серьезных перегрузок. Что же касается взрывоопасности этих котлов, то она на достаточно низком уровне.

Заметим, что низкотемпературный режим функционирования предусматривает достаточно экономный расход топлива, но при этом на поверхности прибора появляется конденсат, способный отрицательно повлиять на материалы, контактирующие с продуктами сжигания энергоресурсов. По этой причине к материалам, которые используются в производстве котлов, выдвигаются крайне суровые требования.

Агрегаты, которые генерируют перегретую воду, характеризуются большим сроком службы и высокой надежностью. При работе они практически не шумят, да и выброс отходов при этом минимален. Еще эти агрегаты оборудуются удобными и простыми системами контроля. Устанавливаются быстро, в трудоемком техобслуживании не нуждаются.

Характеристики

• Теплопроизводительность водогрейного котла — количество теплоты, получаемое водой в водогрейном котле в единицу времени. Измеряется в кВт, МВт, Гкал/час.
  • Номинальная теплопроизводительность — наибольшая теплопроизводительность, которую водогрейный котел должен обеспечивать при длительной эксплуатации при номинальных значениях параметров воды с учетом допустимых отклонений.

Водогрейные котлы бывают малой (4—65 кВт), средней (70—1800 кВт) и большой (от 1,8 МВт) мощности.

• Номинальная температура воды на входе — температура воды, которая должна обеспечиваться на входе в водогрейный котел при номинальной теплопроизводительности с учетом допустимых отклонений. Составляет для разных моделей 60—110 °C.
• Минимальная температура воды на входе — температура воды на входе, обеспечивающая допустимый уровень низкотемпературной коррозии труб поверхностей нагрева (под действием выпадающего из газов конденсата). Зависит от влажности и сернистости топлива; обычно для газовых котлов составляет 60 °C, для редких моделей чуть ниже.
• Максимальная температура воды на выходе — температура воды на выходе из водогрейного котла, при которой обеспечивается номинальное значение недогрева воды до кипения при рабочем давлении. Основной параметр для классификации котлов как опасных объектов, в СНГ нормативы чётко различают котлы до 115 °C включительно и свыше этой величины. Номинальная температура на выходе может составлять от 70 °C до 150 °C и выше.
• Температурный градиент воды в водогрейном котле — разность температур воды на выходе из котла и на входе в котел. Чугунные котлы имеют по этому параметру более жёсткие ограничения по сравнению со .

Популярные модели

В завершение материала рассмотрим самые популярные марки водонагревательных приборов от лидирующих производителей, пользующихся наибольшим спросом на сантехническом рынке.

Beretta (Беретта)

Итальянская компания, которая производит все виды котлов отопления, выпускает продукцию высокого качества. Работоспособность оборудования проверяется во время тестирования в экстремальных условиях, которые помогают выявить слабые места приборов.

Популярные модели:

• Кompakt;
• Ciao;
• Citiy.

Ferroli (Ферроли)

Международный концерн, изначально созданный в Италии, специализируется на выпуске бытовых и промышленных котлов. Благодаря качеству продукции уже не один год лидирует на рынке отопительных систем.

Популярные модели:

• Domina;
• Arena.

Bosch (Бош)

Надежные немецкие котлы, которые могут функционировать в комбинации с солнечным коллектором.

Популярные модели:

• Gaz 4000 ZWA;
• WBN6000-24C RN.

Proterm (Протерм)

Чешская компания производит качественную продукцию, которая экспортируется в 25 стран мира. Газовые котлы отличаются современным дизайном, низким уровнем шума и доступной ценой.

Популярные модели:

• Тигр;
• Гепард;
• Ягуар;
• Медведь.

Конструкция водогрейных твердотопливных котлов

Чтобы представить, как именно работает данное оборудование, рассмотрим устройство водогрейного котла на твердом топливе. Традиционно, это сварная металлическая конструкция, в которой предусмотрена опорная рама, то есть каркас, обшитый защитными теплоизолирующими материалами. Основу агрегата составляет сложная система водяных трубопроводов, то есть теплообменник, по которым циркулирует нагретая в котле вода. Снаружи вся конструкция закрыта листовым железом.

Само по себе строение водогрейного котла, а также принципы его функционирования, свидетельствуют о больших габаритах такого оборудования. Кроме того, в зависимости от моделей, топливные камеры могут быть оборудованы различными системами подачи твердого топлива.

Если рассмотреть твердотопливный котел промышленного производства, то он представляет собой единый блок, все элементы которого можно условно разбить на две группы – с экранной и с конвективной поверхностью (прочитайте: «»).

Элементы конструкции производят из цельнокатаных стальных труб сечением 76 мм. Между ними обязательно устанавливают плавники. Подобная конструкция теплообменника позволяет минимизировать теплопотери и предотвратить утечку продуктов горения сквозь корпус котла. Соединение отрезков трубы между собой производится с помощью сварных швов, рассчитанных на давление до 10 атмосфер.

Дрова или уголь подаются в топливную камеру, оснащенную стандартными или поворотными колосниками (они используются в котлах с ручной подачей). В процессе монтажа водогрейного котла в каркас под топливником устанавливают воздуховод, по которому будет подаваться воздух для сгорания топлива.

Фото водогрейного котла

Общие характеристики

Водогрейный котел очень удобен в эксплуатации, достаточно компактен и неприхотлив в обслуживании. Основными его преимуществами можно назвать отличную энергоэффективность, высокий КПД и современный дизайн. Специалисты отмечают полную безопасность прибора для человека и окружающей среды.

Для обеспечения полноценного функционирования данный тип устройств снабжен дополнительным электронным оборудованием и рядом деталей, которые улучшают технические характеристики теплогенераторов.

Способ крепления и материал

По типу монтажа газовый котел делится на 2 вида:

1. Настенный.
2. Напольный.

Первый тип более компактный, его размеры значительно меньше, чем у напольного оборудования, поэтому он уступает в мощности более массивному напольному агрегату, однако и стоит дешевле.

Теплогенераторы второго типа отличаются большими габаритами, повышенной мощностью и бесшумной работой. Обычно напольные котлы применяются при обогреве и водоснабжении помещений с большой площадью и требуют дополнительного помещения для монтажа.

Материалом для изготовления современного теплооборудования служит чугун или сталь. Приборы из чугуна не подвержены коррозийным процессам, а стальные изделия более прочны и имеют меньший вес. Водогрейный агрегат комплектуется надувной или атмосферной горелкой.

Тип прибора

В зависимости от назначения газовый котел может быть одноконтурным или двухконтурным. Основное различие этих двух типов приборов состоит в особенностях конструкции. Одноконтурные устройства предназначены исключительно для обогрева жилища, но могут быть дополнены водяным бойлерным теплообменником, и тогда сфера их использования расширяется горячим водоснабжением.

Водогрейный котел может быть только двухконтурным. Он более функциональный, так как благодаря своим функциям одновременно обогревает дом и обеспечивает подачу горячей воды для хозяйственных нужд. Этот тип более популярен среди потребителей за счет универсальности, которая сочетается с доступной ценой.

Вывод топлива

Вывод отработанного топлива осуществляется за счет естественной или принудительной тяги (в зависимости от модели прибора). В случае с естественным выводом отходы удаляются через вентиляционную шахту (дымоход), в которой создана естественная тяга.

Для обеспечения принудительного отвода газа за территорию помещения в теплогенераторы встраивается вентилятор, выдувающий продукты горения в коаксиальный дымоход, устроенный в стене. Водогрейный котел со встроенным вентилятором более предпочтителен, так как отличается своей экологичностью и для его функционирования не требуется подачи холодного воздуха.

Перевод паровых котлов в водогрейный режим

Промышленные паровые котлы (мощностью 1—40 МВт), если получение от них пара более не требуется, можно переоборудовать в водогрейные. При этом основная часть поверхностей нагрева котла сохраняется, но порядок их включения по воде изменяется. Котёл может быть переведён на любую из вышеназванных схем циркуляции; при этом барабан заполняется водой доверху, часто в него помещаются перегородки или какие-либо распределительные устройства; экономайзер может быть переключён по сетевой воде параллельно или последовательно бывшей испарительной поверхности.

Положительные моменты:

• существенно упрощается эксплуатация котельных за счет вывода из работы всего парового контура (пароводяных подогревателей, охладителей конденсата, питательных насосов, пароконденсатной арматуры), а также упрощения эксплуатации самих котлов;
• экономичность котлов и расчетная тепловая мощность не снижаются (а при понижении температуры теплоносителя экономичность может и существенно возрасти);
• когда у котлов уже закончился расчетный срок службы, а потребителям не нужна высокая температура теплоносителя, паровые котлы переводятся на водогрейный режим с максимальной температурой подогрева воды 115°С;
• реконструкция котла гораздо дешевле строительства нового водогрейного.

Замеченные недостатки:

• при работе котла на сетевой воде низкого качества он может быстро засоряться (а отмыть его сложнее, чем пароводяной бойлер; нужны фильтры);
• котёл на переменных режимах (при различных нагрузках) ведёт себя менее стабильно, чем соответствующий водогрейный (падает экономичность или выпадает конденсат из уходящих газов), есть опасность запаривания некоторых трубок и их пережога;
• в некоторых схемах из-за этих факторов котёл быстро выходит из строя, или его очень велико;
• мощность котла меньше, чем у стандартного водогрейного той же площади.

Твердотопливные

Этот тип промышленных агрегатов стоит на втором месте. Многие специалисты считают, что за ними будущее. Залежи угля в России огромны, торфа и дров не меньше, так что вероятность, что твердотопливные котлы вырвутся на лидирующие позиции, очень высока.

К тому же данный вид оборудования обладает высоким КПД, плюс максимальная выработка температуры теплоносителя. Правда, не обошлось и без недостатков. В первую очередь надо отметить большие (иногда просто огромные) габариты водогрейных установок.

К тому же для поддержания их работоспособности надо содержать большие запасы топлива, а это склады, транспорт, штат сотрудников, что увеличивает себестоимость вырабатываемого тепла. И последнее, твердотопливные промышленные котлы не могут быть автоматизированы до конца.

Все остальные виды промышленных агрегатов менее популярны. Какие-то за счет высокой стоимости топлива, какие-то за счет сложности эксплуатации и обслуживания.

А что насчет количества контуров

Большая часть описываемых в статье котлов (причем как жаро-, так и водотрубных) являются двухконтурными, однако при этом и одноконтурных агрегатов существует достаточно много. Если у агрегата два контура, то нагретая им жидкость будет подаваться не только в отопительную сеть, но также в водопровод (после этого, разумеется, ею можно будет пользоваться в бытовых целях). Заметим также, в конструкции некоторых приборов предусмотрены специальные циркуляторы, предназначенные для интенсификации водооборота. Наконец, могут присутствовать и расширительные баки (те из них, что мембранного типа).

Другие различия могут касаться возможности применения разного топлива – угля, дров, газа, электрического или жидкого топлива. Все большую популярность сегодня обретают универсальные агрегаты, которые можно назвать действительно «всеядными». Вне зависимости от используемого типа топлива, любой котел должен оснащаться системой, поддерживающей процессы горения в автоматическом режиме.