Как обвязать котел отопления: Обвязка котла отопления своими руками: схемы и правила

что такое, как обвязать и схемы

24 Марта 2022

Просмотров:  2405

Время чтения:  12 минут

Содержание

Мощность котла отопления

Определение и основные элементы обвязки

Используемые трубы

Варианты обвязок котлов

Обвязка газового агрегата совместно с косвенным бойлером

Дополнительные элементы обвязки котла

Коротко о главном

Создание системы отопления предполагает монтаж трубопроводов, установку устройств безопасности, радиаторов или прокладку теплого пола. Система сможет эффективно функционировать, если обвязка котла отопления в частном доме выполнена правильно. Поэтому необходимо рассмотреть особенности определения мощности теплогенерирующей установки, что значит обвязка котельного агрегата, ее основные и дополнительные элементы, используемые трубопроводы и часто реализуемые на практике схемы.

Обвязанная котельная установка в доме

Мощность котла отопления

При организации отопления важно правильно выбрать мощность котельной установки. Производительность оборудования заранее определяют с учетом определенных факторов:

• объема дома;
• числа и площади оконных конструкций;
• количества и размера дверей;
• среднегодовой температуры местности строительства;
• теплопроводности стенового материала;
• уровня утепления несущих строительных конструкций;
• ориентации жилого дома по сторонам света (учитывают расположение наиболее остекленного фасада).

Можно также использовать усредненный показатель, позволяющий без долгих вычислений определить мощность отопительного котла. В средних широтах России иногда принимают, что 1 кВт производительности теплогенерирующей установки будет достаточно для обогрева 10 м2 площади дома. При использовании этой зависимости рекомендуется делать запас мощности котла минимум на 20%.

Таблица котловой требуемой мощности

Определение и основные элементы обвязки

Сегодня существует две главные части отопительной системы — это котельный агрегат и радиаторы обогрева помещений. Для гарантии 100% их безопасности используется именно внутридомовая обвязка котла отопления. Его тип влияет на применение тех или иных элементов. Это учитывают, когда решают, как обвязать котел. Ведь автоматизированное оборудование подключают к батареям по-разному при выполнении отличных алгоритмов. По этой причине следует соблюдать определенные правила, когда происходит обвязка котла с учетом используемого вида топлива.

Обязательными устройствами являются следующие элементы:

• Отводчик воздуха для автоматического спуска воздушных пробок из системы, чтобы не приостанавливалось движение теплой жидкости.

Автоматический котловой воздухоотводчик

• Расширительная емкость для компенсации размещения расширившейся несущей тепло жидкости. В открытых сетях резервуар без крышки монтируют в верхнем месте, а в закрытых — 100% герметичную конструкцию совместно с электроциркуляционным насосом на обратке перед котельным агрегатом (расширительный бак может входить в комплект котла на газе или размещаться отдельно, но всегда используется, если теплоносителем является вода).

Производители выпускают расширительные бачки с разной вместимостью, которую выбирают в зависимости от масштабов обогрева в доме

• Манометр, чтобы определять давление внутри трубопроводной системы.

Специальный котловой манометр

• Циркуляционный электронасос для принудительного движения воды по трубопроводам. Для повышения обогрева иногда устанавливают в сетях с гравитационной циркуляцией теплопереносящей жидкости — естественные сети отопления. Монтаж выполняют на подаче или обратке перед теплогенерирующем агрегатом и ответвлением.

Котловой циркуляционный отопительный электронасос

• Аварийные клапанные механизмы для предохранения обогревающей системы и сброса лишнего теплоносителя при резком росте давления из-за того, что расширительная емкость не справляется со своим назначением. Он защищает отопление от взрыва, сначала выбрасывая лишнюю нагретую среду в атмосферу, а потом закрываясь.

Клапан для сброса избыточного давления

• Сетчатый фильтр для защиты агрегата от грязных частиц в жидкости и застревающих в элементах трубопровода.

Котловой сетчатый фильтр

Обвязка газового котла для отопления частного дома — это система трубопроводных отрезков и оборудования, необходимая, чтобы в батареи мог попадать нагретый тепловой носитель. Она включает все элементы, кроме смонтированных в помещениях радиаторов.

Обвязка выполняется легко, если монтируется настенная модель, потому что под кожухом агрегата производитель уже установил часть обязательных устройств. Чтобы исключить использование большого количества отводов для манометра, аварийного клапана и воздухоотводчика, собирают группу безопасности. Производители даже выпускают специально сконструированный корпус. Он оснащается тремя отводами, предназначенными для накручивания соответствующих элементов.

Группа безопасности устанавливается на выходе из котлоагрегата. При монтаже необходимо предусмотреть возможность ручного стравливания давления и удобность отслеживания показаний.

Один из вариантов собранной группы безопасности

Используемые трубы

Сейчас уже не часто применяют для обвязки котла трубопроводы из металла. Вместо них производители выпускают продукцию из полипропилена или металлопластика. Они подходят, чтобы сразу начать обвязку от автоматизированного электрического котельного агрегата, например на газообразном топливном веществе.

Обвязка котла трубами из полимерного материала отличается высоким уровнем надежности каждого соединения, если стык является монолитным. Он сохраняет свою целостность, когда температура теплового носителя не более 90 °C. Иначе происходит разрушение полипропилена – он превращается в хрупкий материал.

Пример обвязанного котла трубами из полипропиленового материала

Важно! Обвязка котла полипропиленовыми трубами — прекрасный вариант, если монтируют низкотемпературный обогрев, основу которого составляет автоматизированный агрегат.

Металлопластик можно эксплуатировать при большей температуре. Ее значение достигает 95 °C. На такую температуру рассчитывается большинство обогревающих систем. Однако металлопластик отличается двумя существенными недостатками:

• вынужденная необходимость регулярной проверки соединений, потому что стыки со временем начинаю течь;
• из-за использования фитингов сужаются условные проходы трубопроводов.

Во время обжима металлопластика немного сужается условный проход труб

Металлопластик применяют, когда в системе теплоносителем является вода. Ведь вместо нее может использоваться незамерзающая жидкость, отличающаяся большей текучестью. Обжимные фитинги не способны ее удержать. Поэтому их не используют в подобных системах, даже если установить прокладки, которые выдерживают химические воздействия.

Варианты обвязок котлов

Многие модели котлоагрегатов на газе оснащают в заводских условиях автоматикой. Она даже способна подстраиваться под условия погоды. При этом настенные варианты в основном содержат:

• расширительную емкость;
• клапан для аварийного сброса теплого носителя;
• отводчик воздуха;
• манометр;
• циркуляционный электронасос.

Документация на котел — это способ познакомиться с характеристиками всех перечисленных устройств. На них необходимо обращать внимание, учитывая максимальный объем теплопереносящей жидкости и вместимость расширительного бачка.

Пример технической документации на настенную котельную модель

Настенная модель

Зная, что такое обвязка котла в настенном исполнении, нужно выяснить, по каким схемам ее выполняют. Один из самых простых вариантов — монтаж отрезков труб вместе с отсечными кранами на входных патрубках котельного агрегата. Они позволят провести ремонт теплогенератора.

Дополнительно монтируют сетчатый фильтр на обратке для удаления грязных частиц из теплопереносящей жидкости. По обе стороны от грузовика тоже устанавливают шаровые краны. Благодаря их наличию не нужно будет сливать обогревающую сеть, чтобы выполнить чистку фильтра, когда он загрязнится.

Обратите внимание! При подключении настенной модели рекомендуется трубы разворачивать ближе к стеновой конструкции. Для этого обычно используют уголки-фитинги.

Если же осуществляется обвязка газового котла в одноконтурном исполнении, тогда процесс еще больше упрощается. К настенному агрегату отопления необходимо подвести обратный трубопровод, магистраль с водой от батарей или теплого пола и газом, заказав последнюю услугу у газовщиков.

Обвязанный одноконтурный агрегат

Напольная модель

Обвязка напольного газового котла осуществляется сложнее по сравнению с настенной моделью. Ведь автоматика теплогенерирующиего устройства для размещения на полу не предполагает наличие в конструкции группы безопасности, электронасоса, расширительного резервуара.

Схема обвязки газового котла отопления подразумевает наличие дополнительной перемычки, которая называется антиконденсационной петлей. Ее устанавливают в больших сетях, когда у теплового носителя в обратке низкая температура, что становится причиной образования конденсата.

Установку петли осуществляют для возможности подмешивания нагретой воды в обратную трубу, чтобы в ней температура жидкости была больше точки росы. Ее значение стандартно превышает 40 °C.

Существует 2 варианта:

• применение трехходового клапанного механизма;
• монтаж в антиконденсаторной петле электронасоса совместно с температурным датчиком.

Четыре варианта схемы обвязки газового котлоагрегата в напольном исполнении

Схема обвязки напольного котла с циркуляционным (компенсационным) электронасосом на перемычке подразумевает применение трубы меньшего сечения по сравнению с диаметром подачи. Закрепление датчика выполняется на обратном трубопроводе. Он включает электропитание насоса, если температура теплового носителя в обратке становится ниже заданной. Поэтому происходит добавление воды из подачи в обратную трубу. Потом осуществляется отключение насоса. Второй отопительный насосный агрегат системы работает без перерыва, пока функционирует теплогенерирующая установка.

Трехходовой клапан тоже используют для подмеса нагретой воды, когда проводится обвязка напольного котла. Ведь он также позволяет выставить температуру. При наличии трехходового клапана электронасос монтируют на обратной трубе.

Трехходовые клапанные механизмы

Обвязка газового агрегата совместно с косвенным бойлером

Бойлер горячего водоснабжения подключают к отопительной сети для беспрерывного нагрева воды для ГВС. Он ее подготавливает в технических целях и раздает через отдельную гребенку в течение всего года. Во время его работы система отопления не работает. В этот период она немного остывает. Когда вода для ГВС не греется, отопление продолжает обогрев помещений. Процесс повторяется после расхода жидкости и понижения температуры в резервуаре.

Из-за построения системы на базе одноконтурного агрегата с косвенным бойлером она получает несколько новых элементов:

• Отдельный расширительный бачок будет иметь бойлер нагрева воды для ГВС. Ведь в замкнутой системе отопления его устанавливают для компенсации температурного расширения жидкости. При нагреве воды тоже происходит ее запирание в замкнутом пространстве с одной стороны обратным клапаном, а с другой — смесителем на кухне или в ванной, что приводит к увеличению ее объема и может вызвать разрыв трубопроводов.

Расширительный бачок

Важно! Расширительный бак системы отопления и бойлера косвенного нагрева — это разные емкости. Покупать одинаковые емкости не нужно, поскольку они предназначены для разного назначения и имеют отличную конструкцию.

• Группа безопасности бойлера для сброса лишнего количества горячей воды для ГВС. Иногда сбросной клапан одновременно выполняет функцию обратного элемента.
• Насос рециркуляции горячей воды, позволяющий сразу пользоваться нагретой жидкостью при открытии крана на кухне или в ванной комнате. Он обеспечивает перемещение подготовленной среды по замкнутому контуру.

Схема обвязки котла отопления вместе с бойлером косвенного нагрева подразумевает использование тройников. Они позволяют подключить бак к подаче и обратке отопления. Циркуляционный электронасос устанавливают на обратном трубопроводе от косвенного бойлера.

На заметку! Если используется твердотопливный котел, тогда возможен перегрев. Ведь фаза нагрева жидкости для хозяйственных целей не всегда совпадает с наибольшим расходом горячей воды. Поэтому с косвенным бойлером чаще выполняется обвязка котла отопления в частном газифицированном доме.

Дополнительные элементы обвязки котла

Обвязка котла с теплым полом и радиаторами будет неполной без использования крана для заполнения и опустошения системы. Лучше даже установить раздельную арматуру. Места для монтажа кранов зависят от конструкции отопления. В любом случае нужно соблюдать конкретные правила:

• Сливной кран должен размещаться в самой нижней точке. Обычно его устанавливают к одному из радиаторов или на обратном трубопроводе. Он позволит полностью опустошить систему, если она будет консервироваться на зимний период. Сливной кран может иметь патрубок или быть без него.
• При использовании воды в качестве теплоносителя обычно устанавливают кран для заполнения обогревающей сети. Схема обвязки котла на газе и в настенном исполнении подразумевает использование специального патрубка с краном. Он предназначен для подключения холодного водопровода. Кран открывается на короткий промежуток времени при необходимости подпитки системы.

На заметку! Если у котла отсутствует специальный патрубок, водопроводный вход устанавливают на подающем трубопроводе. Желательно выбирать самую высокую точку. Один из вариантов — участок трубопровода, соединенного с расширительным баком.

Иногда систему отопления оснащают одним краном двойного назначения. Это становится возможным, если электронасос оснащен манометром. Он позволяет закачивать жидкость и отслеживать давление.

На заметку! Систему отопления можно заполнять самотеком, если кран для этого находится в самой ее высокой точке.

Коротко о главном

Мощность отопительного котла определяется с учетом:

• объема обогреваемой постройки;
• числа окон и дверей, а также их площади;
• ориентации здания по сторонам света;
• среднегодовой температуры на участке;
• теплопроводности стен;
• степени утепления несущих конструкций.

При определении необходимой производительности котла для средней полосы России можно учитывать, что 1 кВт его мощности будет достаточно для обогрева 10 м2. Однако в этом случае нужно делать запас примерно 20%.

Обвязку используют для соединения котла с радиаторами. Ее создают из полипропиленовых или металлопластиковых трубопроводов, выдерживающих температуру до 90-95 °C.

При обвязке также используется воздухоотводчик автоматического действия, расширительный бачок открытого или закрытого типа, электронасос, сетчатый фильтр, аварийный клапан, а также кран для слива и заполнения системы.

Обвязывать стараются газовый автоматизированный котел настенного или напольного исполнения с косвенным бойлером или без него.

Как думаете — стоит ли выполнять обвязку с помощью медных трубопроводов? Поделитесь вашим опытом создания обвязки котла в вашем частном доме – какой котел выбрали, какие трубы и какие элементы включили в систему?

Автор

Руслан Темченко Специальность: Инженер

Все статьи

Поделиться

Поделиться

ОБВЯЗКА ГАЗОВОГО КОТЛА ОТОПЛЕНИЯ РАЗМЕТКА ПОДАЧИ ОБРАТКИ КОЛЛЕКТОРОВ ФИЛЬТРА ВОДЫ НАСОСА В ТОПОЧНОЙ

Заказать сантехнику с бесплатной доставкой в нашем магазине по ссылке https://www. wildberries.ru/seller/472696 www.santrade56.ru ОБВЯЗКА КОТЛА ОТОПЛЕНИЯ СМЕСИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ ТЕПЛОГО ПОЛА РАЗМЕТКА ПОДАЧА ОБРАТКА КОЛЛЕКТОРА ЧАСТЬ 1 ИСПОЛЬЗОВАЛСЯ Газовый котел Navien NCB 700 24КВТ двухконтурный ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНЫЙ КОТЕЛ!!! Сантехника фитинги трубы представлены магазинами сантехники сантрейд! ТЕПЛЫЙ ПОЛ И РАДИАТОРЫ В ОДНОЙ СИСТЕМЕ Наш instagram @santrade56 Сайт www.santrade56.ru #обвязка #котла, #отопление , отопление частного дома, котел, газовый котел, система отопления, монтаж отопления, сантрейд , как подключить котел, Navien NCB 700 24КВТ как обвязать котел, отопление в частном доме, схема обвязки котла, как подключить котельная, монтаж газового котла, отопление загородного дома, монтаж труб, двухконтурный котел, теплые полы, как установить газовый котел, схема подключения, обвязка со схема , Navien NCB 700 24КВТ обвязка, настенный газовый котел, настенный котел, схема подключения котлов, смесительный узел для теплого пола, обвязка котла своими руками, радиаторы отопления, подключение настеного котла, правильное подключение котла, подключение газового котла подключение двухконтурного котла, грамотное подключение котла, котлов, подробное видео установки котла, теплый пол и радиаторы в одной системе стройка, насос, строительство, своими руками, котел, котельная, как подключить отопление, компланарный коллектор, как подключить котел, монтаж теплого пола, распределитель, контур, контур отопления, кран шаровый, теплые полы, конвекторы, котел, твердотопливный котел, котел на дровах, котел отопления, газовый котёл, котел длительного горения, отопление, как выбрать твердотопливный котел, котельная, новороссия, твердотопливный, как выбрать котел, новости, твердотопливный котел длительного горения, система отопления, выбор котла, котлы длительного горения, пеллеты, ремонт котла, котел твердотопливный, электрический котел, город котлов, изварино, установка котла, донецк, теплообменник, новости россии, твердотопливный котёл, электрокотел, пиролизный котел, котёл отопления, угольный котел длительного горения, ремонт и отделка, двухконтурный котел, котел холмова, тт котел, котел неделька, малороссия, шахтный котел, угольный котел, паровой котел, газовое отопление, котел с автоматикой, минусы, выбор газового котла, котел на брикетах, котел на угле, газовый котёл отопления, донбасс, отопление дома, юнион, донецкое тв, иловайский котел, ато, выбор газового котла отопления, отопление частного дома, схема подключения, днр, котлы отопления, вторичный воздух. , какой котел выбрать для отопления дома, дровяной котел, крутилка наверху, какой котел выбрать, монтаж твердотопливного котла, котел старт, как правильно эксплуатировать твер, особенности эксплуатации твердотопливного котла, электрический котел для теплого пола, viadrus u22 d4, антизомби 2021 последний выпуск, горячее водоснабжение, монтаж установка, косвенный водонагреватель, приоритет гвс, как подключить трехходовой клапан, luna 3, eco four, косвенник, навесной котел, duo tec, eco 4s, котлы старт, дрова, ariston, navien, bsch, навьен, аристон, buderus, бош, настенный газовый котел, горячая вода, перепад температур, vaillant, бакси, ифчш, теплоаккумулятор, heiztechnik, уголь, антизомби последний, трехходовой клапан, termostar, автоподача, baxi, лузга подсолнуха, твердое топливо, лучший котел, автоматическая подача, как подключить косвенный бойлер к котлу, твердотопливные котлы длительного горения, пеллетный котел для дома, обзор твердотопливных котлов, айситиви, как выбрать котел для отопления частного дома, пеллетная горелка, пеллетный котел купить, антизомби вчера, как подключить газовый котел, лтгрупп, а

Пример установки и технического обслуживания временного котла

Район Большой Филадельфии

---

История вопроса – Что такое временный котел?

Бойлеры широко используются в многоквартирных жилых домах, таких как жилые комплексы, в качестве источника тепла через радиаторы и для производства горячей воды. Они играют решающую роль в том, чтобы сделать недвижимость гостеприимной для жильцов.

Как и любое другое механическое оборудование, в котлах могут возникать неисправности или отказы компонентов, которые могут потребовать отключения во время ремонта или модернизации системы отопления. Некоторые примеры того, что может привести к нарушению работы котла в доме, включают:

• Текущее обслуживание
• Переход на другой вид топлива для системы отопления (пример: с нефти на природный газ)
• Имущественный ущерб в результате стихийных бедствий, таких как пожар, наводнение или ураган

По данным Департамента лицензий и инспекций города Филадельфия, наличие отопления с октября по апрель и наличие горячей воды в течение всего года являются основными правами арендаторов и требованиями к многоквартирным жилым домам. Аналогичные права также требуются в других городах Средней Атлантики и Северо-Востока, таких как Балтимор и Вашингтон, округ Колумбия. Исходя из этих требований, если котел в доме выходит из строя, необходимо немедленное решение.

Временный котел можно использовать в аварийных ситуациях и в периоды неожиданного увеличения потребности в отоплении, пока идет поиск постоянного решения. Несмотря на то, что временные котлы представляют собой эффективное и быстрое решение, они предлагают свои собственные проблемы для управляющего недвижимостью или объектом. Неограниченное восстановление облегчило эти проблемы для двух недавних клиентов, столкнувшихся с бременем временной установки и обслуживания котла в их многоквартирном жилом доме.

Недавние клиенты по установке и техническому обслуживанию временного котла

Пример 1

Тип здания: Квартирный дом

Местоположение: Филадельфийская пригорода

Ситуация: В декабре 2021 года. имел один котел, который обеспечивал теплом 64 квартиры. В постоянном котле произошел отказ компонента, и необходимые детали были задержаны, поэтому потребовался временный котел. В этом объекте раньше использовался временный котел, и некоторая часть необходимой инфраструктуры уже была на месте, например, фланец для присоединения, но для правильной установки нового блока потребовались некоторые дополнительные модификации объекта.

Пример 2

Тип здания: Таунхаусы

Местоположение: Пригород Филадельфии

Ситуация: В январе 2022 г. Неограниченная реставрация городских жилых домов включала в себя два жилых дома в городе . В доме было два паровых котла, которые обеспечивали теплом все квартиры. На момент ввода УРИ велся ремонт двух стационарных котлов, что потребовало остановки агрегатов. Раньше в этом доме никогда не приходилось использовать временный котел, поэтому существующей инфраструктуры не существовало.

Реакция Unlimited Restoration

Для успешной установки временного котла в многоквартирном жилом доме необходимо выполнить несколько шагов. Партнерство с надежным ресурсом, таким как Unlimited Restoration, Inc., может помочь быстро ввести в эксплуатацию временный котел, сократив неудобства для арендаторов. Эти этапы установки включают:

• Диагностику требований, которым должен соответствовать временный котел, чтобы можно было приобрести соответствующий блок, поскольку каждый блок уникален
• Определение способа привязки временного котла к существующей системе и возврата обратно в само здание
• Определение подходящего места для временного котла, которое сводит к минимуму воздействие на население и соответствует строгим требованиям правил для воздухозаборников и выпускных отверстий
• Изменение свойства с временными подключениями для обеспечения успешной установки
• Управление поставкой устройства

Временные котлы требуют ежедневного контроля и регулярного обслуживания, чтобы оставаться в эксплуатации, пока не будет установлено постоянное решение. Эти текущие требования к техническому обслуживанию включают:

• Ежедневный безопасный контроль давления, температуры и т. д.
• Регулярная продувка агрегата для обеспечения его работы на оптимальных уровнях
  • Это включает решение любых второстепенных проблем, таких как образование льда в результате процесса продувки

Сотрудничая с Unlimited Restoration, клиенты могут сосредоточить техническое обслуживание своего объекта на решении постоянного котла и обычных ежедневных обязанностях, а не увязнуть в текущих задачах, связанных с временным котлом.

Unlimited Restoration обеспечила оперативное реагирование и прилежный опыт для обоих клиентов, чтобы как можно скорее установить их временные котлы и ввести их в эксплуатацию. В первом примере это означало, что тепло будет восстановлено во всех 64 квартирах к кануну Рождества, чтобы жильцы могли с комфортом отпраздновать праздники с семьей и друзьями. В некоторых случаях временные котлы могут использоваться только в течение нескольких дней или недель, но в других случаях (например, во втором примере клиента) временные котлы могут служить источником тепла в течение нескольких месяцев.

Заключение

Несмотря на то, что котлы являются популярным источником тепла в многоквартирных жилых домах, они подвержены повреждениям или нуждаются в ремонте, который может вывести их из строя, создавая неблагоприятную среду для жильцов. В то время как они могут заполнить пустоту, временная установка и обслуживание котла сопряжены с множеством проблем, которые могут быть далеко за пределами компетенции типичной бригады по обслуживанию объекта.

В случае непредвиденных обстоятельств вы можете быть уверены в Неограниченном Восстановлении — Мы готовы! Наша команда специалистов по реставрации коммерческой недвижимости готова помочь с любыми потребностями многоквартирного жилого дома, включая установку и обслуживание временных котлов! Позвоните нам сегодня: 888.327.9664.

---

Назад к основам: Бойлеры и системы горячего водоснабжения | Консультации

 

Цели обучения

• Знать и понимать применимые нормы и стандарты для котлов.
• Узнайте о водораспределении, вариантах насосов и аксессуарах для системы горячего водоснабжения.
• Понимание применения котлов для комфортного отопления и повышения эффективности котлов.

Обзор котлов

• Котлы, часто используемые в коммерческих зданиях, могут нагревать как воздух, так и жидкости.
• Международный механический кодекс определяет требования к конструкции и техническим характеристикам котлов и их использование в системах горячего водоснабжения.

Котлы представляют собой надежные элементы оборудования со встроенными теплообменниками, способными повышать температуру жидкости в соответствии с нагрузкой здания или технологическим процессом. Обычная разница температур, указанная в проекте системы комфортного отопления, составляет 30°F или 20°F между температурой воды на входе и температурой воды на выходе, обслуживающей здание. Котлы питаются от топлива, которое может быть природным газом, дизельным топливом или пропаном.

В процессе горения, при котором наружный воздух подается в горелку котла, энергия вырабатывается и выделяется из топлива в жидкость. Котлы спроектированы и изготовлены в соответствии со стандартами Американского общества инженеров-механиков по котлам и сосудам под давлением.

Первый свод правил по котлам и сосудам под давлением был издан в 1914 г. и опубликован в 1915 г. В настоящее время он считается наиболее полным стандартом и руководством по конструкции и эксплуатации котлов. BPVC применяется к котлам не только для использования в системах отопления для обеспечения комфорта человека, но также для производства электроэнергии и ядерной энергии, среди прочего.

BPVC носит всеобъемлющий характер и состоит из более чем 10 разделов. В разделе I приведены рекомендации по строительству энергетических котлов, а в разделе VII приведены подробные сведения об уходе за этим оборудованием и его техническом обслуживании. Раздел VIII посвящен сосудам под давлением, работающим при давлении выше 15 фунтов на квадратный дюйм (psig).

Отопительные котлы относятся к Разделу IV и включают котлы для производства пара, нагреватели питьевой воды и системы горячего водоснабжения. В этом разделе приведены требования к установке и осмотру, особенно для приложений с низким давлением. Отопительные котлы для производства пара подпадают под два диапазона давления. Применения низкого давления для паровых котлов рассматриваются для котлов менее 15 фунтов на квадратный дюйм и для водогрейных котлов менее 160 фунтов на квадратный дюйм. Эти котлы могут работать на природном газе, мазуте, электричестве или угле. Кроме того, в Разделе VI приведены рекомендации по уходу и эксплуатации, в том числе средства управления водогрейными котлами.

В дополнение к BPVC существуют другие коды и стандарты, которые инженеры-конструкторы используют при выборе котлов для комфортного отопления. В соответствии с Международным советом по нормам и правилам предоставляется несколько кодексов, таких как Международный строительный кодекс, Международный механический кодекс, Международный кодекс по сантехнике и Международный кодекс по топливному газу. Эти нормы дают инженеру-проектировщику минимальные критерии, которые необходимо реализовать при проектировании функциональной и безопасной системы.

Котлы обычно используются в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, как правило, для комфортного отопления. Водонагреватели относятся к оборудованию, обслуживающему бытовые системы питьевого водоснабжения; специальные рекомендации для водонагревателей указаны в МПК.

Рис. 1: Фрагмент показывает котел отопительной воды малого типа. Цель — показать, о чем идет речь в статье как о предохранительном клапане и отсечке при малой воде. Предоставлено: WSP USA Buildings

Издание IMC 2018 года является всеобъемлющим и включает 15 глав и два приложения. Глава 7 содержит рекомендации по воздуху для горения. Наиболее распространенными вариантами являются два отверстия, одно высокое и одно низкое, или одно большое отверстие. Размер отверстия рассчитывается путем добавления всего оборудования для сжигания топлива в механическое помещение с использованием минимум 1 квадратный дюйм на 1000 британских тепловых единиц в час или 3000 британских тепловых единиц в час, в зависимости от варианта, выбранного для проекта. Эти конкретные методы подробно описаны в IFGC.

Глава 10 IMC содержит рекомендации для котлов, водонагревателей и сосудов под давлением. В этой главе следует отметить несколько ключевых моментов:

Раздел 1004 – Котлы:

• Как обсуждалось ранее, котлы должны соответствовать ASME BPVC.
• Безопасность и средства управления, необходимые для проектирования котлов, работающих на топливе, должны соответствовать стандарту ASME-CSD-1, который является стандартом ASME для средств управления и устройств безопасности для автоматических котлов. В соответствии с IMC регулирующие стандарты котлов делятся на два диапазона, первый диапазон составляет менее 12,5 миллионов БТЕ / час, что соответствует ASME BPVC в разделе I или IV. Котел, превышающий это значение, подпадает под действие NFPA 85: Кодекс опасностей для котлов и систем сгорания. Это включает меры безопасности для предотвращения взрывов в котлах с такой большой мощностью.
• Установка котла должна соответствовать рекомендациям производителя.
• Зазоры важны. Инженер-проектировщик должен всегда помнить об имеющемся рабочем пространстве вокруг котлов; в дополнение к доступному месту, чтобы удалить и заменить его. В этом разделе код обеспечивает минимальные размеры для доступа и обслуживания оборудования. Зазоры должны составлять не менее 18 дюймов вокруг оборудования; однако это может превышать 18 дюймов, в зависимости от типа, размера и области применения котла. Несколько моментов, которые следует учитывать при согласовании и проектировании котельных.
  • Инженер должен подтвердить наличие недвижимости, необходимой для такого крупного оборудования. В связи с оптимизацией затрат, эти помещения рассчитаны на необходимое пространство для обслуживания и удаления оборудования.
  • Инженеры должны учитывать изменения в оборудовании, указанном в качестве основы проекта, по сравнению с предоставленным, поскольку размеры варьируются от поставщика к поставщику.
  • Сегодня трехмерное моделирование является жизненно важным инструментом, используемым инженерами-проектировщиками для обеспечения выделения надлежащих зазоров для обслуживания оборудования.
• Паровые котлы требуют дополнительного зазора над головой, в частности, это следует учитывать в помещениях для модернизации, так как существующее межэтажное пространство может быть ограничено.
  • В соответствии с подразделом 1004.3.1 IMC предоставляет таблицу 1004.3.1 с указанием зазоров сверху котла; читателю следует ознакомиться при проектировании новой котельной.
• Водогрейные котлы должны находиться в отдельном ограждении помещения, а стены должны быть огнестойкими в соответствии с IMC, IBC и NFPA. Эти разделы кода были рассмотрены в моей предыдущей статье для систем отопления с горячей водой.

Секция 1005 – Соединения котла:

• Все котлы должны быть оборудованы подачей подпиточной воды и запорным клапаном как на обратном, так и на подающем трубопроводе. Кроме того, необходимо предусмотреть отсечку при низком уровне воды, так как они отвечают за отключение процесса горения в случае низкого уровня воды. Эти отключения автоматические. Это указано в разделе 1007 (см. рисунок 1).

Раздел 1006 – Предохранительные и предохранительные клапаны и органы управления:

• Приведены специальные критерии как для водогрейных, так и для паровых котлов. Котлы должны быть снабжены предохранительными клапанами и предохранительными клапанами с номинальной пропускной способностью для системы, которую они обслуживают. Предохранительные клапаны часто подпружинены. Это необходимо для того, чтобы клапан сбрасывал давление в случае, если давление в системе превысит заданное значение.

Распределение котловой воды

Делая шаг назад в историю, системы трубопроводов могут быть однотрубными, двухтрубными или четырехтрубными. Во-первых, однотрубные системы реализуются только для систем отопления на выделенном контуре, который привязывает обратную линию после оборудования. Есть несколько недостатков, учитывая, что оборудование подключено последовательно, что вызывает увеличение напора и, следовательно, увеличивает размер насосной системы. Кроме того, потеря температуры на протяжении всего пробега. Это напрямую влияет на общие эксплуатационные расходы.

Примером однотрубной системы отопления является излучение по периметру, в основном предназначенное для районов с более холодным климатом, эти системы известны как однопоточные. Во-вторых, двухтрубные системы предназначены для обеспечения охлаждения и обогрева с использованием подающего и обратного трубопровода попеременно для обогрева и охлаждения. Это заставляет систему переключаться в зависимости от сезона.

Последняя представляет собой общеупотребительную четырехтрубную систему. Эта система имеет специальный контур для охлажденной воды и еще один для горячей воды. Эксплуатационные расходы могут варьироваться, и они оцениваются на проектной основе в соответствии с потребностями объекта.

Размер трубы имеет ключевое значение для контура распределения. Вода, движущаяся внутри труб, должна преодолевать потери на трение; поэтому важна скорость, с которой движется поток. Одним из ключевых понятий, которое должен понимать инженер, является число Рейнольдса. Это число помогает нам определить, является ли поток ламинарным или турбулентным внутри трубы. Его определение включает плотность жидкости (, скорость жидкости (, характеристический линейный размер ( и динамическую вязкость если жидкость (.

Формула выражается как . Как правило, более низкие числа Рейнольдса указывают на ламинарный поток, а более высокие указывают на турбулентный. Инженер использует диаграммы, такие как диаграмма Муди, с известным числом Рейнольдса и шероховатостью трубы, тип потока может быть определен , Кроме того, стандарты и правила содержат минимальные рекомендации по рекомендуемым скоростям для конкретных систем.Один пример можно найти в стандарте ASHRAE 9.0.1: Энергетический стандарт для зданий, кроме малоэтажных жилых зданий. В главе 6, таблице 6.5.4.6 приведены рекомендуемые скорости потока и максимальные скорости.

Рис. 2: Деталь расширительного бака системы отопления с предохранителями. Подробная информация является общей для предоставления руководства в качестве вспомогательного документа к статье о системе водяного отопления. Предоставлено: WSP USA Buildings

Варианты насосов

Существует два распространенных варианта насосов для проектирования центральной станции горячего водоснабжения. Во-первых, система, спроектированная с первичными насосами, обслуживающими здание, обычно называемая переменной первичной. Общими преимуществами являются более низкие эксплуатационные расходы и централизованное обслуживание.

Вторая система — первичная/вторичная, часто используется, когда центральная установка расположена дальше от здания, которое она обслуживает, или обслуживает несколько зданий с разными требованиями. Инженер-проектировщик должен рассмотреть и оценить окупаемость инвестиций, чтобы предоставить владельцу наиболее рентабельный дизайн. Как правило, владельцы предпочитают видеть окупаемость инвестиций менее чем за пять или семь лет для целей принятия решений.

Принадлежности для системы горячего водоснабжения

Системы с замкнутым контуром, в данном случае системы водяного отопления, снабжены аксессуарами, повышающими производительность системы, такими как расширительные баки, сепараторы воздуха, манометры и датчики температуры. При нагревании жидкость увеличивает свой объем в зависимости от температуры и давления в системе, а эти аксессуары обеспечивают безопасность.

Существует несколько типов расширительных баков, наиболее распространенными являются баллонный и диафрагменный. Оба бака закрытого типа. Расширительные баки баллонного типа имеют внутреннюю камеру для удержания воды, эта камера расширяется по мере увеличения температуры системы, и воздух, и вода изолированы внутри бака.

Баки диафрагменного типа имеют внутреннюю диафрагму, расположенную примерно посередине. Нижняя часть содержит воду, а верхняя часть – сжатый воздух. Диафрагма колеблется, как синусоида, когда вода расширяется. Выбор расширительного бака будет зависеть от конкретной конструкции. Эти баки рекомендуется устанавливать на обратке, чтобы избежать прокачки через них (см. рис. 2).

Воздушные сепараторы также часто используются в закрытых системах. Воздушный сепаратор предотвращает скопление воздуха в системе. Как правило, при запуске системы воздух может быть захвачен внутри системы, когда система впервые заполняется, циркуляция потока обеспечивает выход воздуха из системы. Это ключ к защите основных элементов оборудования и производительности системы (см. рис. 3).

Другими важными аксессуарами являются манометры, заглушки Пита и термометры, которые всегда указываются на каждой единице оборудования в системе.

Датчик температуры и манометры необходимы для подключения к оборудованию и охлаждающим или нагревательным змеевикам.

Рис. 3: Деталь воздухоотделителя системы водяного отопления. Детали являются общими, чтобы предоставить руководство в качестве вспомогательного документа к статье о системе водяного отопления. Предоставлено: WSP USA Buildings

Загрузка котла

Два типа котлов, обычно используемые в системах водяного отопления для комфортного проживания: конденсационный и неконденсационный. Котлы конденсационного типа стали более популярными из-за их более высокой эффективности при более низких температурах обратной воды. Эти котлы позволяют конденсировать дымовые газы, высвобождая скрытую теплоту парообразования. Затем конденсат направляется в канализацию, проходя через комплект нейтрализации. Это необходимо для защиты стоков в полу, поскольку эта вода очень агрессивна, если ее не обработать предварительно.

В котлах без конденсации не допускается образование конденсата в дымовых газах, поэтому инженерам-проектировщикам необходимо указывать расчетные температуры, соответствующие указанному типу котла. В противном случае чугунные стальные и медные компоненты со временем будут повреждаться, что сократит срок службы котла. Неконденсационные котлы работают в более высоких диапазонах температур, например, от 180°F до 150°F градусов, и занимают намного больше места, чем конденсационные.

Котлы предназначены для обеспечения горячей водой для комфортного отопления, бытового отопления или технологического отопления. Для комфортного отопления первым шагом инженера-конструктора является расчет нагрузки на здание для выбора оборудования. Нагрузка на здание зависит от многих факторов, таких как функция здания, местоположение, ориентация, ограждающая конструкция, процент и тип остекления и планировка пространства среди других.

Нагрузки можно рассчитать с помощью программного обеспечения. Цель № 1 — получить общую пиковую нагрузку, выраженную в британских тепловых единицах в час и галлонах в минуту (галлонов в минуту), необходимую для поддержания комфорта пассажиров. Используя пиковые условия, инженер проектирует систему с заданным перепадом температур.

Разница температур важна, поскольку она напрямую влияет на расход горячей воды в системе отопления, как показано в следующем теоретическом примере: Медицинское офисное здание площадью 50 000 квадратных футов с расчетной общей пиковой нагрузкой 1,5 млн. БТЕ/ч и конструкцией разница температур в 30°F даст скорость потока 100 галлонов в минуту. Последнее число получается путем вычисления галлонов в минуту в приведенной ниже формуле с указанной разностью температур.

Имейте в виду, что если конструкция предусматривает большую разницу температур, результирующий показатель в галлонах в минуту будет ниже. Это приводит к экономии энергии насоса, так как мощность насоса меньше. Однако инженер должен взвесить преимущества и недостатки на проектной основе.

Понимание формулы и единиц, предполагая, что рассматриваемой жидкостью является вода. Для получения дополнительной информации см. Справочник ANSI/ASHRAE — Основы.

Другим важным понятием в системах отопления является ощутимая нагрузка, которая рассчитывается по следующему уравнению:

Постоянная является результатом плотности воздуха (фунты массы/кубические футы) и его удельного объема (кубические футы/фунты массы) при стандартных условиях. На психрометрической диаграмме ощутимая нагрузка указывает на прямолинейное перемещение по горизонтали из точки А в точку В. При проектировании системы отопления ключевыми являются два этапа: предварительный нагрев, связанный с предварительной обработкой наружного воздуха, и повторный нагрев, который представляет собой нагрев при локальной температуре. уровень.

Хорошим примером является бокс с регулируемым объемом воздуха. Эти расчетные параметры важны, так как они определяют размер котельной установки. Поэтому нагружается не только ограждающая конструкция здания, но и сам процесс. Кроме того, из-за того, что конденсационные котлы имеют более низкую температуру обратной воды, конструкция змеевика промежуточного нагрева VAV имеет ключевое значение. Тепло с более низкой температурой имеет меньшую энергию; следовательно, для достижения той же теплопередачи требуется большая площадь поверхности. В системах VAV с расчетной температурой ниже 130 °F следует рассмотреть возможность использования трехрядных змеевиков для достижения температуры воздуха на выходе.

Подводя итог, можно сказать, что котлы и области их применения обширны, и это главная причина, по которой инженер должен хорошо разбираться в применимых нормах и стандартах.