- Электрический бойлер с рециркуляцией горячей воды
- Электрический бойлер с рециркуляцией горячей воды
- Рециркуляция ГВС при обычном бойлере
- Три варианта подключения бойлера к двухконтурному газовому котлу или колонке
- Выбор электрического бойлера для системы ГВС с двухконтурным котлом или колонкой
- Подключение бойлера к двухконтурному газовому котлу
- Как сделать бойлер послойного нагрева из электрического бойлера
- Как сделать рециркуляцию горячей воды в бойлер
- Обвязка бойлера с рециркуляцией
- Схема рециркуляции бойлера
- Три варианта подключения бойлера к двухконтурному газовому котлу или колонке
- Выбор электрического бойлера для системы ГВС с двухконтурным котлом или колонкой
- Подключение бойлера к двухконтурному газовому котлу
- Как сделать бойлер послойного нагрева из электрического бойлера
- Электрический водонагреватель с рециркуляцией — Мечети мира
- Подключение бойлера косвенного нагрева: схемы обвязки
- Бойлер косвенного нагрева из нержавеющей стали для частного дома
- Как выбрать бойлер косвенного нагрева (2019) | Водонагреватели | Блог
- Рециркуляция дымовых газов котла, работающего на природном газе, для снижения выбросов NOx — CIBSE Journal
- Внутренняя рециркуляция CFB продемонстрирована на Carbondale
- Питательный насос котла — обзор
- Котел внутреннего сгорания | CleanBoiler.org
- Система рециркуляции горячей воды | Циркуляционные водонагреватели A.O. Smith
- Серьезное повреждение трима на установленном рециркуляционном клапане
- Что делает насос рециркуляции горячей воды в системе водоснабжения с замкнутым контуром ?
Электрический бойлер с рециркуляцией горячей воды
Бойлер с рециркуляцией
Рециркуляция горячей воды через бойлер
Давления воды в самом бойлере может быть недостаточным, для обеспечения дачи горячей водой. Для рециркуляции горячей воды через бойлер, необходимо правильно смонтировать систему ГВС c установкой циркуляционного насоса.
В больших дачных домах специалисты рекомендуют устанавливать систему горячего водоснабжения (ГВС) централизованного способа нагрева воды, через газовую и электрическую колонку (можно также использовать одноконтурный газовый котел). В таком случае, чтобы обеспечить необходимый запас горячей воды, в эту систему должен быть вмонтирован бойлер косвенного нагрева.
Объем бойлера рассчитывается с учетом всех проживающих в доме людей (для семьи из 4-х человек, достаточно будет бойлера на 100-150 л.). Вода в системе ГВС нагревается при помощи теплообменника, который подключен к источнику нагрева (котел, колонка).
Бойлер системы ГВС имеет несколько входов и выходов. Особенность конструкции бойлеров косвенного нагрева состоит в том, что в него монтируется змеевик в виде спиралевидной трубки из металла, по которой проходит горячая вода с котла. За счет теплообмена между горячей водой в змеевике и холодной водой в бойлере, осуществляется нагрев жидкости внутри бойлера. Так создается предварительный запас горячей воды для нужд человека.
Вся система ГВС имеет замкнутый цикл работы. Если долгое время горячая вода не используется, она начинает остывать. Когда человек захочет воспользоваться горячей водой, он наверняка столкнется с проблемой первоначального отсутствия. При включении крана, система сама активируется и начинается обогрев воды. Но до того времени, когда она нагреется до нужной температуры может пройти несколько минут.
Чтобы можно было пользоваться горячей водой сразу после открытия крана, в систему монтируют циркуляционный насос, который обеспечивает рециркуляцию воды по контуру постоянно, не зависимо от того, пользуется ли человек горячей водой, или нет.
Бесперебойная рециркуляция воды через бойлер осуществляется при помощи установки дополнительного оборудования: расширительного бачка, обратного и предохранительного клапанов, спускного воздушного клапана.
Таким образом, рециркуляция горячей воды через бойлер, проходит при помощи циркуляционного насоса, теплообменника и дополнительного оборудования, которое монтируется в единую систему ГВС. В итоге человеку не придется ждать, пока вода нагреется, пропуская воду на протяжении некоторого времени.
Обвязка бойлера с рециркуляцией
Одним из самых важных и сложных процессов монтажа системы горячего водоснабжения является обвязка бойлера с рециркуляцией, но его вполне реально осуществить собственноручно.
Одним из самых экономичных и эффективных водонагревателей для дома и дачи, специалисты считают бойлер косвенного нагрева. В качестве источника нагрева воды может быть газ, электричество или теплообменник. Именно теплообменник обеспечивает экономичность применения системы ГВС с бойлером косвенного нагрева.
От правильно проведенной обвязки бойлера, зависит дальнейшее функционирование всей системы. Понятие обвязки можно определить, как особенность монтажа и подсоединения системы ГВС к источнику водонагрева.
При осуществлении монтажа бойлера и всей системы с рециркуляцией, нужно:
- Установить точку рециркуляции. Она, как правило, расположена в центре нагревательной емкости;
- Подвод холодной воды производится в нижнее отверстие бойлера;
- Отвод горячей воды должен монтироваться в верхней части бойлера;
- Труба теплоносителя подключается сверху, и проходит вниз (циркуляция воды теплообменника буде проходить по контуру, вход которого будет вверху бойлера, а выход – снизу).
- К источнику энергии подвод труб должен осуществляться по правилам монтажа материалов, а подключаться при помощи переходников. Клапанов и кранов.
Следует знать, что эффективность системы рециркуляции ГВС зависит от системы отопления дома. Это способствует повышению коэффициента полезного действия косвенного водонагревателя (бойлера) на 35%.
Обвязку бойлера с рециркуляцией осуществляют стандартным набором материалов: краны, трубы ПВХ, переходники, арматурные изделия, насосы. Выбирать нужно только качественную сертифицированную продукцию из прочных материалов. Категорически не рекомендуется использование гофрированных шлангов и материала порошковой металлургии.
Схема рециркуляции бойлера
Рециркуляция воды в системе ГВС необходима для того, чтобы обеспечить горячей водой любую точку системы без дополнительного ее проливания. Для этого монтируется контур, по которому проходит вода из бойлера по всей системе, а затем возвращается назад в бойлер. Осуществляется рециркуляция при помощи небольшого насоса, который работает совсем бесшумно. Такая система способствует поддержке стабильной температуре горячей воды в любой точке дома.
Среди распространенных схем рециркуляции существуют несколько основных вариантов:
- Монтаж трехходового или сервоприводного клапана. Применяют этот способ для настенных и напольных моделей бойлеров. К бойлеру подключается две трубы (два контура). Одни контур предназначен для отопления, другой – для горячей воды. Водонагреватель в этой системе выступает основным теплоносителем. При снижении температуры воды, применяется сервоприводный или трехходовой клапан, который начинает работать на подогрев воды. Отопление в это время перекрывается. После нагрева воды до нужной температуры, подогрев отопления возобновляется;
- Монтаж двух насосов циркуляции в одной системе. При такой схеме, один из насосов предназначен для рециркуляции горячей воды по системе отопления, а иной – по контуру бойлера. Эта система первоначально обеспечивает нормальную температуру воды в бойлере, а потом уже в системе отопления. Особенностью такой схемы, является наличие термостата и переключателя режимов, который позволяет отключать, при необходимости, одну из систем;
- Применение гидравлической стрелки. Применяется, если в доме существует более двух контуров (отопление, горячая вода, теплый пол). Эта схема направлена на обогрев воды, за счет которой проводится обогрев всех контуров. Эта система имеет существенный недостаток – при разборе воды. Теплоноситель может не справляться с обеспечением потребностей всех людей одновременно.
Выбор способа обогрева воды и отопления, а также способы ее рециркуляции через бойлер, должен осуществляться в соответствии с четкими расчетами всех потребителей и мощностью теплоносителя. Преимуществом среди основных схем обладают бойлера с трехходовыми или сервоприводными клапанами.
Источник: https://glav-dacha.ru/retsirkulyatsiya-goryachey-vody-boyler/
Электрические бойлеры с рециркуляцией
В магазине «Теплоэксперт» вы можете приобрести системы для нагрева воды с рециркуляцией. В наличии продукция производства Германии, Словении, Болгарии, России и других стран. Мы продаем только проверенные водонагреватели с сертификатом качества!
Для чего нужна рециркуляция в бойлере?
Такая функция обеспечивает большее удобство пользования системой. Накопительные бойлеры набирают воду и доводят до нужной температуры. Однако, если долгое время ее не использовать, то она начнет остывать, и вы не сможете пользоваться устройством сразу – придется ждать, когда согреется очередная партия. Чтобы можно было иметь горячую воду всегда, в современные бойлеры добавляется специальный циркуляционный насос, который «гоняет» воду по контуру и не дает ей остывать. Таким образом, вы сможете воспользоваться горячей водой в любой момент.
Почему выгодно покупать электрические водонагреватели в «Теплоэксперте»?
Хотите приобрести электрический бойлер с дополнительной функцией рециркуляции? У нас большой выбор продукции от известных брендов и быстрая доставка! Наши менеджеры с удовольствием подберут вам нужный вариант в зависимости от нужного объема, мощности и бюджета. При необходимости мы возьмем на себя монтаж оборудования. По Москве доставка осуществляется в день заказа, по России – с помощью транспортных компаний.
Источник: https://www.TeploExpert.com/catalog/vodonagrevateli/tip_topliva-is-elektrichestvo/retsirkulyatsiya-is-da/
Электрический бойлер с рециркуляцией горячей воды
Форум создан для начинающих и опытных сантехников, сварщиков, слесарей, электриков и рабочих – строителей. Делитесь своим опытом и получайте грамотные ответы специалистов.
- Темы без ответов
- Активные темы
- Поиск
- Пользователи
- Наша команда
Рециркуляция ГВС при обычном бойлере
#1 Рециркуляция ГВС при обычном бойлере
Сообщение » 26 июл 2013, 18:19
Приветствую всех форумчан.
Есть вопрос: частный дом в 2 эт + подвал, в подвале планируется котельная, твердотопливник + косвенник.
На сегодня косвенник пока, что не вписывается в бюджет, принято решение для обеспечения ГВС применить обычный электро бойлер.
Подскажите, возможно ли сделать рециркуляцию ГВС при наличии такого обыкновенного бойлера?
#2 Рециркуляция ГВС при обычном бойлере
Сообщение » 26 июл 2013, 18:32
#3 Рециркуляция ГВС при обычном бойлере
Сообщение » 26 июл 2013, 21:04
#4 Рециркуляция ГВС при обычном бойлере
Сообщение » 27 июл 2013, 11:32
#5 Рециркуляция ГВС при обычном бойлере
Сообщение » 25 авг 2015, 14:40
#6 Рециркуляция ГВС при обычном бойлере
Сообщение » 11 ноя 2015, 15:21
Вот пример «креативного» использования электрического бойлера Хромаген, допускающего вертикальный и горизонтальный монтаж.
Бойлер был установлен в квартире, «лёжа», а выход ГВ для верт. установки использовали для циркуляции, причём хозяин ожидал получить естественную циркуляцию. При тех длинах труб, что у него, можно было обойтись и вовсе без.
Приятно, что инженер, который его проектировал, дал такую, пусть и «нелегальную» возможность. Мог бы длинную трубу ГВ повернуть в другую сторону, и привет.
Сейчас бойлер заменили солнечным (менял не я, я не могу подписать гарантийный талон), а старый ушёл на покой.
Можно ли сделать дома циркуляцию горячей воды, если вода нагревается в электрическом бойлере на 120 литров? Бойлер в подвале, на первом этаже ванна и санузел на втором этаже. Циркуляцию сантехник предложил сделать, чтобы убрать проточный нагреватель на втором этаже и чтобы не нужно было спускать холодную воду на первом этаже.
У меня есть подозрения, что при такой циркуляции бойлер вообще не будет выключаться из-за охлаждения воды в трубах. Я прав? Или можно послушать сантехника и запустить циркуляцию?
Будет греть окружающий мир через трубы, это факт. Кроме того, температура горячей воды после открытия крана будет постепенно сижаться сразу.
SCB написал :
Будет греть окружающий мир через трубы, это факт. Кроме того, температура горячей воды после открытия крана будет постепенно сижаться сразу.
Вот про снижение температуры я не подумал. Литров 50 горячей воды спустишь и 50 литров холодной закачается в бойлер. Там уже не горячая будет течь, а тёпленькая. Спасибо, за совет. Будем переделывать как было, а то сантехник уже почти всё соорудил. Инженер ещё .
andryu написал :
Циркуляцию сантехник предложил сделать, чтобы убрать проточный нагреватель на втором этаже и чтобы не нужно было спускать холодную воду на первом этаже.
Для данной ситуации циркулляция была бы необходима, а тепло-потери можно минимизировать утеплением транзитных трасс . Существенная разница – сливать остывшую воду из трасс без циркуляции или получать сразу горячую в месте разбора да и к тому же на цирк. контур можно установить ПС
Мы приходим только тогда, когда мы нужны людям.
- А когда вы не нужны?
- Тогда нас нет. Мы не существуем. Для вас не существуем
andryu – модель котла на Ваш дом озвучьте.
Мы приходим только тогда, когда мы нужны людям.
- А когда вы не нужны?
- Тогда нас нет. Мы не существуем. Для вас не существуем
Tehnik-san написал :
andryu – модель котла на Ваш дом озвучьте.
Не котёл, а комбинированный бойлер польского производства(электро и от отопления). Модель могу завтра посмотреть если это играет какую-то роль. Модель вроде не из новых. Думаем его заменить на более современный.
А как быть с понижением температуры горячей воды? Один человек помылся горячей, второй тёплой, а третьему прохладной мыться? Сейчас 120 литров горячей воды хватает на троих Некоторые участки труб утеплить никак не получиться, они находятся в коробах обложенных плиткой.. Но мне кажется, что бойлер все равно будет постоянно работать, так как поддерживать температуру перемешивающейся воды тяжелее, чем воды в утеплённом бойлере. Да и воды больше греть надо: 120л в бойлере + то что в трубах.
Другие статьи на эту тему:
Для отопления и горячего водоснабжения (ГВС) домов и квартир хозяева часто устанавливают двухконтурные газовые котлы или газовые колонки. Система ГВС с таким котлом (колонкой) получается относительно дешевой и занимает мало места.
Однако, через какое-то время хозяев начинают раздражать недостатки в работе ГВС с двухконтурным котлом (колонкой).
Проточный теплообменник ГВС двухконтурного котла (колонки) начинает греть воду в момент начала разбора воды, когда открывают кран горячей воды.
Вся энергия, расходуемая на нагрев, переходит от нагревателя к воде практически мгновенно, за очень короткое время движения воды через нагреватель. Чтобы получить воду необходимой температуры за малый промежуток времени конструкция проточного водонагревателя предусматривает ограничение скорости потока воды. Температура воды на выходе из проточного нагревателя очень сильно зависит от расхода воды — величины струи горячей воды, текущей из крана.
Для отопления дома эконом класса обычно достаточно котла меньшей мощности. Поэтому, мощность двухконтурного котла выбирают исходя из потребности в горячей воде.
Схема ГВС с двухконтурным газовым котлом или колонкой не может обеспечить комфортное и экономное пользование горячей водой в доме по следующим причинам:
- Температура и напор воды в трубах очень сильно зависят от величины расхода воды. По этой причине при открывании еще одного крана значительно меняется температура воды и напор в системе ГВС. Одновременно пользоваться водой даже в двух местах очень не комфортно.
- При малом расходе горячей воды проточный водонагреватель вообще не включается и не греет воду. Для получения воды необходимой температуры часто приходится расходовать больше воды, чем это необходимо.
- При каждом открытии водоразборного крана двухконтурный котел или колонка перезапускается, постоянно то включается, то выключается, что сокращает ресурс их работы.Частое перезажигание горелки снижает КПД водонагревателя и увеличивает расход газа. Каждый раз горячая вода появляется с задержкой, только после того, как режим нагрева стабилизируется. Часть воды бесполезно уходит в канализацию.
- Мощность газового котла (колонки) в режиме ГВС часто оказывается больше необходимой, что приводит к цикличности (тактованию) нагрева горячей воды. Горелка котла (колонки) в режиме ГВС периодически то включается, то гаснет. Соответственно, потребителям идет то холодная, то горячая вода, а также проявляются все недостатки частого перезажигания горелки котла, указанные выше. Для устранения тактования обычно увеличивают расход воды сверх необходимого.
- В системах ГВС с двухконтурным котлом невозможно сделать рециркуляцию воды в трубах разводки по дому. Время ожидания горячей воды растет по мере увеличения длины труб от котла до места разбора воды. Часть воды в самом начале приходится бесполезно сливать в канализацию. Причем это вода, которая уже была нагрета, но успела остыть в трубах.
В конечном итоге, использование двухконтурного котла (колонки) в системе ГВС приводит к не обоснованному росту потребление воды и объема стоков канализации, к увеличению расхода электроэнергии и газа на нагрев, а также к недостаточно комфортному пользованию горячей водой в доме.
Систему ГВС с двухконтурным котлом используют, не смотря на её недостатки, по причине сравнительно низкой стоимости и малых размеров оборудования.
Более экономичной и комфортной является система отопления и ГВС с одноконтурным котлом и бойлером косвенного нагрева.
Но что делать, если двухконтурный котел или колонка уже стоит в доме или квартире, а работа системы ГВС хозяев не устраивает, и хочется избавиться от её недостатков.
Три варианта подключения бойлера к двухконтурному газовому котлу или колонке
1. Есть вариант приобрести бойлер косвенного нагрева, с теплообменником внутри, и подключить его к контуру отопления двухконтурного котла. Но стоимость такого бойлера и дополнительного оборудования для его подключения и обвязки довольно высокая. В данной статье этот вариант на рассматривается.
2. В систему ГВС с двухконтурным котлом или колонкой рекомендую установить бойлер послойного нагрева. В таком бойлере отсутствует теплообменник, что заметно снижает его стоимость.
3. Или, в схему ГВС, между двухконтурным котлом (колонкой) и потребителями горячей воды, устанавливают электрический накопительный водонагреватель — бойлер. Этот вариант не устраняет всех недостатков работы системы ГВС, но позволяет существенно улучшить комфорт пользования водой.
Самым простым способом улучшить систему ГВС с двухконтурным газовым котлом или колонкой является установка электрического накопительного водонагревателя — электробойлера.
Схема подключения к двухконтурному газовому котлу электрического бойлера ГВС, в качестве накопительной буферной емкости между котлом и потребителями.
Электрический бойлер используют в качестве буферной емкости между котлом и потребителями горячей воды. Из контура ГВС двухконтурного котла горячая вода, прежде чем попасть потребителю, поступает в электрический бойлер. Горячая вода в водоразборные краны подается уже из бойлера.
Электрический накопительный водонагреватель — бойлер служит для хранения запаса горячей воды нагретой газовым котлом. Кроме того, температура воды в бойлере поддерживается на заданном уровне за счет включения электрического ТЭНа. Включением электронагревателя управляет термостат бойлера.
На схеме, на трубе подводки воды из котла в бойлер, установлен блок из двух клапанов — обратного клапана и предохранительного. Клапаны обычно продаются в комплекте с электрическим бойлером.
Обратный клапан предотвращает уход воды из бойлера при исчезновении воды в водопроводе.
Предохранительный клапан сбрасывает избыточное давление из системы ГВС, связанное с расширением воды при нагревании. Из клапана периодически вытекает небольшое количество воды, которое необходимо куда-то утилизировать.
Кроме того, производитель электробойлера предписывает регулярно, каждые две недели, проверять исправность клапана, вручную приводя его в действие. Для того, чтобы избежать этих проблем, рекомендую дополнительно установить расширительный бак для ГВС, который будет компенсировать изменения давления воды в системе ГВС.
Давление срабатывания предохранительного клапана 6 — 8 бар, в зависимости от модели бойлера. Если давление воды в водопроводе больше давления срабатывания клапана, то на водопроводную трубу необходимо установить редукционный клапан. Клапан настраивают на снижение давления воды на выходе — не более 80% от давления срабатывания предохранительного клапана.
Холодную воду из водопровода рекомендуется подавать через фильтр предварительной очистки воды со степенью очистки не менее 200 мкм.
Схема ГВС с газовым двухконтурным котлом (колонкой) и электрическим накопительным водонагревателем — бойлером, пользуется некоторой популярностью из-за своей простоты и меньшей стоимости. В схеме нет циркуляционного насоса, можно использовать обычный электрический бойлер, количество арматуры для обвязки также минимально. Но работа системы ГВС с буферным электробойлером имеет свои недостатки.
Преимущества и недостатки системы ГВС с буферным электрическим бойлером
Схема ГВС с буферным электробойлером обеспечивает стабильную температуру воды на выходе к потребителям, в том числе, и при малом расходе воды, и при тактовании котла. Температура воды в бойлере может быть задана выше 60 о С, (температуры, выдаваемой котлом). Пользование горячей водой станет более комфортным, но за это придется платить более высоким потреблением электроэнергии.
Схема с буферным электробойлером имеет три основных недостатка.
Во — первых, это довольно значительное потребление электроэнергии на подогрев воды. Электроэнергия расходуется для компенсации тепловых потерь (охлаждения воды) при хранении горячей воды в бойлере, а также на нагревание той части воды, которая поступает из котла в бойлер холодной.
Часть воды из котла в бойлер поступает холодной. Это происходит в период запуска режима ГВС котла при каждом открытии водоразборного крана, а также в случае тактования котла. Кроме того, холодная вода из котла в бойлер подается в случае незначительного расхода горячей воды, когда расход меньше минимального порога, необходимого для запуска котла в режиме ГВС.
Электроэнергия расходуется также на догрев воды, если термостат бойлера настроен на температуру выше 60 о С.
Второй недостаток состоит в том, что режим ГВС котла по прежнему включается при каждом открытии водоразборного крана. Тактование котла не устраняется, а только становится незаметным для потребителя. Все это, как уже указывалось выше, сокращает ресурс работы котла, а частое перезажигание горелки снижает КПД котла и увеличивает расход газа. Некоторые хозяева считают выгодным включать режим ГВС на котле только тогда, когда принимают душ или наполняют ванну. Для мытья посуды и в других случаях, когда потребность в горячей воде небольшая, вода в бойлере нагревается только электричеством.
В третьих, сохраняется зависимость напора в трубах ГВС от расхода воды, так как вода из водопровода продолжает проходить через ограничитель расхода в двухконтурном котле или колонке. По этой причине, при открытии второго водоразборного крана, температура воды в первом смесителе может меняться, хотя и не так сильно.
Выбор электрического бойлера для системы ГВС с двухконтурным котлом или колонкой
Чтобы получить преимущества пользования горячей водой от системы ГВС с котлом и электрическим бойлером, достаточно установить бойлер небольшой емкости, 30 (50) литров, Кроме того, маленький бойлер будет потреблять электроэнергии меньше, чем большой.
Рекомендую выбирать электрический бойлер с цилиндрическим баком из нержавеющей стали. Бойлер часто устанавливают рядом с котлом или колонкой. Чтобы габариты бойлера не выходили за пределы размеров котла удобно использовать электрические водонагреватели с вертикальным баком малого диаметра. В названии марки таких бойлеров обычно имеется слово Slim.
Рекомендую, Thermex Ultra Slim IU 30 (или 50) V имеет бак из нержавеющей стали, корпус из металла, три ступени мощности ТЭНа 0,7/1,3/2,0 кВт., максимальный внешний диаметр 285 мм., и высоту 800 (1235) мм., механическое управление. Гарантия — 7 лет.
Электрические накопительные водонагреватели с плоской формой корпуса выбирать не стоит. В корпусе плоских водонагревателей устанавливают рядом два цилиндрических бака малого диаметра и соединяют их между собой трубами. Такая сложная конструкция создает проблемы с обеспечением их долговечности, с распределением температуры воды в баках, а также увеличивает их цену.
В конце этой статьи вы найдете схему ГВС с бойлером и рециркуляцией горячей воды, а также рекомендации по выбору оборудования.
Система ГВС с двухконтурным котлом (или колонкой), но с бойлером послойного нагрева устраняет все недостатки.
Схема ГВС с бойлером послойного нагрева и проточным водонагревателем |
В последнее время набирает популярность система ГВС с бойлером послойного нагрева, вода в котором нагревается проточным водонагревателем. В таком бойлере отсутствует теплообменник, что снижает его стоимость.
Горячая вода расходуется из верхней части бака. На её место в нижнюю часть бака тут же поступает холодная вода из водопровода. Насосом вода из бака прогоняется через проточный нагреватель газового котла или колонки, и подается сразу в верхнюю часть бака. За счет этого, горячая вода у потребителя появляется очень быстро — не нужно ждать пока прогреется почти весь объем воды, как это происходит в бойлере косвенного нагрева.
Быстрый нагрев верхнего слоя воды, позволяет устанавливать в доме бойлер меньших размеров, а также снизить мощность проточного нагревателя, без ущерба для комфорта.
Производители выпускают двухконтурные котлы со встроенным или выносным бойлером послойного нагрева. В результате, стоимость и габариты оборудования системы ГВС получаются несколько меньше, чем с бойлером косвенного нагрева
Вода в бойлере подогревается заранее, независимо от того, расходуется она или нет. Запас горячей воды в баке позволяет пользоваться горячей водой в доме в течении нескольких часов.
Благодаря этому, нагрев воды в баке можно производить довольно длительное время, постепенно накапливая тепловую энергию в горячей воде.
Большая продолжительность нагрева воды позволяет использовать нагреватель сравнительно небольшой мощности.
На схеме стрелками показано направление движения воды в контуре ГВС котла во время работы циркуляционного насоса. Насос включается от датчика температуры, термостата бойлера.
Циркуляция воды в контуре ГВС котла запускает в работу котел в режиме ГВС. Нагретая котлом вода поступает в бойлер, где поднимается вверх. Холодная вода из нижней части бойлера насосом подается в котел. Так продолжается до тех пор, пока вода в бойлере не нагреется до момента срабатывания датчика температуры бойлера. Датчик отключает насос, циркуляция воды в контуре нагрева прекращается и режим ГВС котла отключается.
Горячая вода на водоразборные краны поступает из верхней части бойлера по отдельному патрубку. Такое решение позволяет простыми средствами стабилизировать температуру воды, которая идет потребителю. При расходовании горячей воды из бойлера она замещается холодной водой из водопровода.
Скорость циркуляции воды в контуре ГВС котла выбирают так, чтобы вода в бойлере успевала нагреваться до заданной температуры достаточно быстро, так, чтобы у потребителей не возникало дискомфорта. Для этого удобно установить насос, позволяющий переключать скорость работы.
Подключение бойлера к двухконтурному газовому котлу
В продаже можно найти бойлеры послойного нагрева специально предназначенные для подключения к двухконтурному котлу. Для примера, на рисунке показана схема подключения к котлу бойлера производства Польши.
Благодаря технологии послойного нагрева воды с накоплением горячей воды в бойлере, снижается количество запусков котла, что продлевает срок его службы и снижается потребление газа.
Равномерная температура воды (без резких перепадов) обеспечивает комфортное пользование водой в более чем одной точке водоразбора.
Бойлер имеет пять патрубков для подключения внешних трубопроводов. Причем, концы патрубков внутри бойлера находятся на разной высоте. Такое большое число и расположение патрубков позволяет бойлеру выполнять функции гидравлического разделителя. Это решение устраняет взаимное влияние на режим циркуляции и температуру воды в разных контурах системы и делает более простой и дешевой обвязку оборудования арматурой.
Например, два патрубка предназначены для контура рециркуляции горячей воды в трубах разводки по дому. Время ожидания горячей воды не будет зависеть от длины труб до места разбора воды. К двум другим патрубкам присоединяют контур нагрева ГВС котла. Для холодной воды из водопровода также имеется свой отдельный патрубок.
К трубе подачи холодной воды из водопровода подключают расширительный бак и предохранительный клапан, а также устанавливают обратный клапан (на схеме не показаны).
Напольный бойлер хорош еще тем, что грязь и шлам оседает и скапливается на дне, не попадает в трубы и не влияет на работу оборудования.
Как сделать бойлер послойного нагрева из электрического бойлера
Продолжение: перейти на страницу 2:
Как сделать рециркуляцию горячей воды в бойлер
Давления воды в самом бойлере может быть недостаточным, для обеспечения дачи горячей водой. Для рециркуляции горячей воды через бойлер, необходимо правильно смонтировать систему ГВС c установкой циркуляционного насоса.
В больших дачных домах специалисты рекомендуют устанавливать систему горячего водоснабжения (ГВС) централизованного способа нагрева воды, через газовую и электрическую колонку (можно также использовать одноконтурный газовый котел). В таком случае, чтобы обеспечить необходимый запас горячей воды, в эту систему должен быть вмонтирован бойлер косвенного нагрева.
Объем бойлера рассчитывается с учетом всех проживающих в доме людей (для семьи из 4-х человек, достаточно будет бойлера на 100-150 л.). Вода в системе ГВС нагревается при помощи теплообменника, который подключен к источнику нагрева (котел, колонка).
Бойлер системы ГВС имеет несколько входов и выходов. Особенность конструкции бойлеров косвенного нагрева состоит в том, что в него монтируется змеевик в виде спиралевидной трубки из металла, по которой проходит горячая вода с котла. За счет теплообмена между горячей водой в змеевике и холодной водой в бойлере, осуществляется нагрев жидкости внутри бойлера. Так создается предварительный запас горячей воды для нужд человека.
Вся система ГВС имеет замкнутый цикл работы. Если долгое время горячая вода не используется, она начинает остывать. Когда человек захочет воспользоваться горячей водой, он наверняка столкнется с проблемой первоначального отсутствия. При включении крана, система сама активируется и начинается обогрев воды. Но до того времени, когда она нагреется до нужной температуры может пройти несколько минут.
Чтобы можно было пользоваться горячей водой сразу после открытия крана, в систему монтируют циркуляционный насос, который обеспечивает рециркуляцию воды по контуру постоянно, не зависимо от того, пользуется ли человек горячей водой, или нет.
Бесперебойная рециркуляция воды через бойлер осуществляется при помощи установки дополнительного оборудования: расширительного бачка, обратного и предохранительного клапанов, спускного воздушного клапана.
Таким образом, рециркуляция горячей воды через бойлер, проходит при помощи циркуляционного насоса, теплообменника и дополнительного оборудования, которое монтируется в единую систему ГВС. В итоге человеку не придется ждать, пока вода нагреется, пропуская воду на протяжении некоторого времени.
Обвязка бойлера с рециркуляцией
Одним из самых важных и сложных процессов монтажа системы горячего водоснабжения является обвязка бойлера с рециркуляцией, но его вполне реально осуществить собственноручно.
Одним из самых экономичных и эффективных водонагревателей для дома и дачи, специалисты считают бойлер косвенного нагрева. В качестве источника нагрева воды может быть газ, электричество или теплообменник. Именно теплообменник обеспечивает экономичность применения системы ГВС с бойлером косвенного нагрева.
От правильно проведенной обвязки бойлера, зависит дальнейшее функционирование всей системы. Понятие обвязки можно определить, как особенность монтажа и подсоединения системы ГВС к источнику водонагрева.
При осуществлении монтажа бойлера и всей системы с рециркуляцией, нужно:
- Установить точку рециркуляции. Она, как правило, расположена в центре нагревательной емкости;
- Подвод холодной воды производится в нижнее отверстие бойлера;
- Отвод горячей воды должен монтироваться в верхней части бойлера;
- Труба теплоносителя подключается сверху, и проходит вниз (циркуляция воды теплообменника буде проходить по контуру, вход которого будет вверху бойлера, а выход – снизу).
- К источнику энергии подвод труб должен осуществляться по правилам монтажа материалов, а подключаться при помощи переходников. Клапанов и кранов.
Следует знать, что эффективность системы рециркуляции ГВС зависит от системы отопления дома. Это способствует повышению коэффициента полезного действия косвенного водонагревателя (бойлера) на 35%.
Обвязку бойлера с рециркуляцией осуществляют стандартным набором материалов: краны, трубы ПВХ, переходники, арматурные изделия, насосы. Выбирать нужно только качественную сертифицированную продукцию из прочных материалов. Категорически не рекомендуется использование гофрированных шлангов и материала порошковой металлургии.
Схема рециркуляции бойлера
Рециркуляция воды в системе ГВС необходима для того, чтобы обеспечить горячей водой любую точку системы без дополнительного ее проливания. Для этого монтируется контур, по которому проходит вода из бойлера по всей системе, а затем возвращается назад в бойлер. Осуществляется рециркуляция при помощи небольшого насоса, который работает совсем бесшумно. Такая система способствует поддержке стабильной температуре горячей воды в любой точке дома.
Среди распространенных схем рециркуляции существуют несколько основных вариантов:
- Монтаж трехходового или сервоприводного клапана. Применяют этот способ для настенных и напольных моделей бойлеров. К бойлеру подключается две трубы (два контура). Одни контур предназначен для отопления, другой – для горячей воды. Водонагреватель в этой системе выступает основным теплоносителем. При снижении температуры воды, применяется сервоприводный или трехходовой клапан, который начинает работать на подогрев воды. Отопление в это время перекрывается. После нагрева воды до нужной температуры, подогрев отопления возобновляется;
- Монтаж двух насосов циркуляции в одной системе. При такой схеме, один из насосов предназначен для рециркуляции горячей воды по системе отопления, а иной – по контуру бойлера. Эта система первоначально обеспечивает нормальную температуру воды в бойлере, а потом уже в системе отопления. Особенностью такой схемы, является наличие термостата и переключателя режимов, который позволяет отключать, при необходимости, одну из систем;
- Применение гидравлической стрелки. Применяется, если в доме существует более двух контуров (отопление, горячая вода, теплый пол). Эта схема направлена на обогрев воды, за счет которой проводится обогрев всех контуров. Эта система имеет существенный недостаток – при разборе воды. Теплоноситель может не справляться с обеспечением потребностей всех людей одновременно.
Выбор способа обогрева воды и отопления, а также способы ее рециркуляции через бойлер, должен осуществляться в соответствии с четкими расчетами всех потребителей и мощностью теплоносителя. Преимуществом среди основных схем обладают бойлера с трехходовыми или сервоприводными клапанами.
Видео об организации рециркуляции горячей воды
Другие статьи на эту тему:
Для отопления и горячего водоснабжения (ГВС) домов и квартир хозяева часто устанавливают двухконтурные газовые котлы или газовые колонки. Система ГВС с таким котлом (колонкой) получается относительно дешевой и занимает мало места.
Однако, через какое-то время хозяев начинают раздражать недостатки в работе ГВС с двухконтурным котлом (колонкой).
Проточный теплообменник ГВС двухконтурного котла (колонки) начинает греть воду в момент начала разбора воды, когда открывают кран горячей воды.
Вся энергия, расходуемая на нагрев, переходит от нагревателя к воде практически мгновенно, за очень короткое время движения воды через нагреватель. Чтобы получить воду необходимой температуры за малый промежуток времени конструкция проточного водонагревателя предусматривает ограничение скорости потока воды. Температура воды на выходе из проточного нагревателя очень сильно зависит от расхода воды — величины струи горячей воды, текущей из крана.
Для отопления дома эконом класса обычно достаточно котла меньшей мощности. Поэтому, мощность двухконтурного котла выбирают исходя из потребности в горячей воде.
Схема ГВС с двухконтурным газовым котлом или колонкой не может обеспечить комфортное и экономное пользование горячей водой в доме по следующим причинам:
- Температура и напор воды в трубах очень сильно зависят от величины расхода воды. По этой причине при открывании еще одного крана значительно меняется температура воды и напор в системе ГВС. Одновременно пользоваться водой даже в двух местах очень не комфортно.
- При малом расходе горячей воды проточный водонагреватель вообще не включается и не греет воду. Для получения воды необходимой температуры часто приходится расходовать больше воды, чем это необходимо.
- При каждом открытии водоразборного крана двухконтурный котел или колонка перезапускается, постоянно то включается, то выключается, что сокращает ресурс их работы.Частое перезажигание горелки снижает КПД водонагревателя и увеличивает расход газа. Каждый раз горячая вода появляется с задержкой, только после того, как режим нагрева стабилизируется. Часть воды бесполезно уходит в канализацию.
- Мощность газового котла (колонки) в режиме ГВС часто оказывается больше необходимой, что приводит к цикличности (тактованию) нагрева горячей воды. Горелка котла (колонки) в режиме ГВС периодически то включается, то гаснет. Соответственно, потребителям идет то холодная, то горячая вода, а также проявляются все недостатки частого перезажигания горелки котла, указанные выше. Для устранения тактования обычно увеличивают расход воды сверх необходимого.
- В системах ГВС с двухконтурным котлом невозможно сделать рециркуляцию воды в трубах разводки по дому. Время ожидания горячей воды растет по мере увеличения длины труб от котла до места разбора воды. Часть воды в самом начале приходится бесполезно сливать в канализацию. Причем это вода, которая уже была нагрета, но успела остыть в трубах.
В конечном итоге, использование двухконтурного котла (колонки) в системе ГВС приводит к не обоснованному росту потребление воды и объема стоков канализации, к увеличению расхода электроэнергии и газа на нагрев, а также к недостаточно комфортному пользованию горячей водой в доме.
Систему ГВС с двухконтурным котлом используют, не смотря на её недостатки, по причине сравнительно низкой стоимости и малых размеров оборудования.
Более экономичной и комфортной является система отопления и ГВС с одноконтурным котлом и бойлером косвенного нагрева.
Но что делать, если двухконтурный котел или колонка уже стоит в доме или квартире, а работа системы ГВС хозяев не устраивает, и хочется избавиться от её недостатков.
Три варианта подключения бойлера к двухконтурному газовому котлу или колонке
1. Есть вариант приобрести бойлер косвенного нагрева, с теплообменником внутри, и подключить его к контуру отопления двухконтурного котла. Но стоимость такого бойлера и дополнительного оборудования для его подключения и обвязки довольно высокая. В данной статье этот вариант на рассматривается.
2. В систему ГВС с двухконтурным котлом или колонкой рекомендую установить бойлер послойного нагрева. В таком бойлере отсутствует теплообменник, что заметно снижает его стоимость.
3. Или, в схему ГВС, между двухконтурным котлом (колонкой) и потребителями горячей воды, устанавливают электрический накопительный водонагреватель — бойлер. Этот вариант не устраняет всех недостатков работы системы ГВС, но позволяет существенно улучшить комфорт пользования водой.
Самым простым способом улучшить систему ГВС с двухконтурным газовым котлом или колонкой является установка электрического накопительного водонагревателя — электробойлера.
Схема подключения к двухконтурному газовому котлу электрического бойлера ГВС, в качестве накопительной буферной емкости между котлом и потребителями.
Электрический бойлер используют в качестве буферной емкости между котлом и потребителями горячей воды. Из контура ГВС двухконтурного котла горячая вода, прежде чем попасть потребителю, поступает в электрический бойлер. Горячая вода в водоразборные краны подается уже из бойлера.
Электрический накопительный водонагреватель — бойлер служит для хранения запаса горячей воды нагретой газовым котлом. Кроме того, температура воды в бойлере поддерживается на заданном уровне за счет включения электрического ТЭНа. Включением электронагревателя управляет термостат бойлера.
На схеме, на трубе подводки воды из котла в бойлер, установлен блок из двух клапанов — обратного клапана и предохранительного. Клапаны обычно продаются в комплекте с электрическим бойлером.
Обратный клапан предотвращает уход воды из бойлера при исчезновении воды в водопроводе.
Предохранительный клапан сбрасывает избыточное давление из системы ГВС, связанное с расширением воды при нагревании. Из клапана периодически вытекает небольшое количество воды, которое необходимо куда-то утилизировать.
Кроме того, производитель электробойлера предписывает регулярно, каждые две недели, проверять исправность клапана, вручную приводя его в действие. Для того, чтобы избежать этих проблем, рекомендую дополнительно установить расширительный бак для ГВС, который будет компенсировать изменения давления воды в системе ГВС.
Давление срабатывания предохранительного клапана 6 — 8 бар, в зависимости от модели бойлера. Если давление воды в водопроводе больше давления срабатывания клапана, то на водопроводную трубу необходимо установить редукционный клапан. Клапан настраивают на снижение давления воды на выходе — не более 80% от давления срабатывания предохранительного клапана.
Холодную воду из водопровода рекомендуется подавать через фильтр предварительной очистки воды со степенью очистки не менее 200 мкм.
Схема ГВС с газовым двухконтурным котлом (колонкой) и электрическим накопительным водонагревателем — бойлером, пользуется некоторой популярностью из-за своей простоты и меньшей стоимости. В схеме нет циркуляционного насоса, можно использовать обычный электрический бойлер, количество арматуры для обвязки также минимально. Но работа системы ГВС с буферным электробойлером имеет свои недостатки.
Преимущества и недостатки системы ГВС с буферным электрическим бойлером
Схема ГВС с буферным электробойлером обеспечивает стабильную температуру воды на выходе к потребителям, в том числе, и при малом расходе воды, и при тактовании котла. Температура воды в бойлере может быть задана выше 60 о С, (температуры, выдаваемой котлом). Пользование горячей водой станет более комфортным, но за это придется платить более высоким потреблением электроэнергии.
Схема с буферным электробойлером имеет три основных недостатка.
Во — первых, это довольно значительное потребление электроэнергии на подогрев воды. Электроэнергия расходуется для компенсации тепловых потерь (охлаждения воды) при хранении горячей воды в бойлере, а также на нагревание той части воды, которая поступает из котла в бойлер холодной.
Часть воды из котла в бойлер поступает холодной. Это происходит в период запуска режима ГВС котла при каждом открытии водоразборного крана, а также в случае тактования котла. Кроме того, холодная вода из котла в бойлер подается в случае незначительного расхода горячей воды, когда расход меньше минимального порога, необходимого для запуска котла в режиме ГВС.
Электроэнергия расходуется также на догрев воды, если термостат бойлера настроен на температуру выше 60 о С.
Второй недостаток состоит в том, что режим ГВС котла по прежнему включается при каждом открытии водоразборного крана. Тактование котла не устраняется, а только становится незаметным для потребителя. Все это, как уже указывалось выше, сокращает ресурс работы котла, а частое перезажигание горелки снижает КПД котла и увеличивает расход газа. Некоторые хозяева считают выгодным включать режим ГВС на котле только тогда, когда принимают душ или наполняют ванну. Для мытья посуды и в других случаях, когда потребность в горячей воде небольшая, вода в бойлере нагревается только электричеством.
В третьих, сохраняется зависимость напора в трубах ГВС от расхода воды, так как вода из водопровода продолжает проходить через ограничитель расхода в двухконтурном котле или колонке. По этой причине, при открытии второго водоразборного крана, температура воды в первом смесителе может меняться, хотя и не так сильно.
Выбор электрического бойлера для системы ГВС с двухконтурным котлом или колонкой
Чтобы получить преимущества пользования горячей водой от системы ГВС с котлом и электрическим бойлером, достаточно установить бойлер небольшой емкости, 30 (50) литров, Кроме того, маленький бойлер будет потреблять электроэнергии меньше, чем большой.
Рекомендую выбирать электрический бойлер с цилиндрическим баком из нержавеющей стали. Бойлер часто устанавливают рядом с котлом или колонкой. Чтобы габариты бойлера не выходили за пределы размеров котла удобно использовать электрические водонагреватели с вертикальным баком малого диаметра. В названии марки таких бойлеров обычно имеется слово Slim.
Рекомендую, Thermex Ultra Slim IU 30 (или 50) V имеет бак из нержавеющей стали, корпус из металла, три ступени мощности ТЭНа 0,7/1,3/2,0 кВт., максимальный внешний диаметр 285 мм., и высоту 800 (1235) мм., механическое управление. Гарантия — 7 лет.
Электрические накопительные водонагреватели с плоской формой корпуса выбирать не стоит. В корпусе плоских водонагревателей устанавливают рядом два цилиндрических бака малого диаметра и соединяют их между собой трубами. Такая сложная конструкция создает проблемы с обеспечением их долговечности, с распределением температуры воды в баках, а также увеличивает их цену.
В конце этой статьи вы найдете схему ГВС с бойлером и рециркуляцией горячей воды, а также рекомендации по выбору оборудования.
Система ГВС с двухконтурным котлом (или колонкой), но с бойлером послойного нагрева устраняет все недостатки.
Схема ГВС с бойлером послойного нагрева и проточным водонагревателем |
В последнее время набирает популярность система ГВС с бойлером послойного нагрева, вода в котором нагревается проточным водонагревателем. В таком бойлере отсутствует теплообменник, что снижает его стоимость.
Горячая вода расходуется из верхней части бака. На её место в нижнюю часть бака тут же поступает холодная вода из водопровода. Насосом вода из бака прогоняется через проточный нагреватель газового котла или колонки, и подается сразу в верхнюю часть бака. За счет этого, горячая вода у потребителя появляется очень быстро — не нужно ждать пока прогреется почти весь объем воды, как это происходит в бойлере косвенного нагрева.
Быстрый нагрев верхнего слоя воды, позволяет устанавливать в доме бойлер меньших размеров, а также снизить мощность проточного нагревателя, без ущерба для комфорта.
Производители выпускают двухконтурные котлы со встроенным или выносным бойлером послойного нагрева. В результате, стоимость и габариты оборудования системы ГВС получаются несколько меньше, чем с бойлером косвенного нагрева
Вода в бойлере подогревается заранее, независимо от того, расходуется она или нет. Запас горячей воды в баке позволяет пользоваться горячей водой в доме в течении нескольких часов.
Благодаря этому, нагрев воды в баке можно производить довольно длительное время, постепенно накапливая тепловую энергию в горячей воде.
Большая продолжительность нагрева воды позволяет использовать нагреватель сравнительно небольшой мощности.
На схеме стрелками показано направление движения воды в контуре ГВС котла во время работы циркуляционного насоса. Насос включается от датчика температуры, термостата бойлера.
Циркуляция воды в контуре ГВС котла запускает в работу котел в режиме ГВС. Нагретая котлом вода поступает в бойлер, где поднимается вверх. Холодная вода из нижней части бойлера насосом подается в котел. Так продолжается до тех пор, пока вода в бойлере не нагреется до момента срабатывания датчика температуры бойлера. Датчик отключает насос, циркуляция воды в контуре нагрева прекращается и режим ГВС котла отключается.
Горячая вода на водоразборные краны поступает из верхней части бойлера по отдельному патрубку. Такое решение позволяет простыми средствами стабилизировать температуру воды, которая идет потребителю. При расходовании горячей воды из бойлера она замещается холодной водой из водопровода.
Скорость циркуляции воды в контуре ГВС котла выбирают так, чтобы вода в бойлере успевала нагреваться до заданной температуры достаточно быстро, так, чтобы у потребителей не возникало дискомфорта. Для этого удобно установить насос, позволяющий переключать скорость работы.
Подключение бойлера к двухконтурному газовому котлу
В продаже можно найти бойлеры послойного нагрева специально предназначенные для подключения к двухконтурному котлу. Для примера, на рисунке показана схема подключения к котлу бойлера производства Польши.
Благодаря технологии послойного нагрева воды с накоплением горячей воды в бойлере, снижается количество запусков котла, что продлевает срок его службы и снижается потребление газа.
Равномерная температура воды (без резких перепадов) обеспечивает комфортное пользование водой в более чем одной точке водоразбора.
Бойлер имеет пять патрубков для подключения внешних трубопроводов. Причем, концы патрубков внутри бойлера находятся на разной высоте. Такое большое число и расположение патрубков позволяет бойлеру выполнять функции гидравлического разделителя. Это решение устраняет взаимное влияние на режим циркуляции и температуру воды в разных контурах системы и делает более простой и дешевой обвязку оборудования арматурой.
Например, два патрубка предназначены для контура рециркуляции горячей воды в трубах разводки по дому. Время ожидания горячей воды не будет зависеть от длины труб до места разбора воды. К двум другим патрубкам присоединяют контур нагрева ГВС котла. Для холодной воды из водопровода также имеется свой отдельный патрубок.
К трубе подачи холодной воды из водопровода подключают расширительный бак и предохранительный клапан, а также устанавливают обратный клапан (на схеме не показаны).
Напольный бойлер хорош еще тем, что грязь и шлам оседает и скапливается на дне, не попадает в трубы и не влияет на работу оборудования.
Как сделать бойлер послойного нагрева из электрического бойлера
Продолжение: перейти на страницу 2:
Для того чтобы в доме всегда была тёплая вода, устанавливают бойлер косвенного нагрева (БКН). Монтаж такого устройства целесообразен и экономически выгоден. При установке важно обратить особое внимание на обвязку бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией, чтобы избежать совершения распространённых ошибок. Также необходимо узнать больше о принципе работы этого типа оборудования.
Перед приобретением и монтажом бойлера следует понять некоторые конструкционные особенности и принцип работы самых популярных моделей. Существует много типов подобных установок, способных работать одновременно от системы отопления и альтернативных источников энергии.
Целесообразно рассмотреть в качестве примера традиционные установки с классическим змеевиком, которые работают (получают тепловую энергию) от горячей воды. Для начала следует более детально разобраться с термином «косвенный нагрев». Классические установки используют подключение к электричеству или природный газ, чтобы получать тепло. Бойлеры не имеют таких преимуществ. Они подключаются к ГВС и используют тепло воды или другого теплоносителя.
Стандартные установки имеют форму круглой бочки (хотя сегодня уже существуют более удобные и компактные модели квадратной формы). Если присмотреться к линейке продуктов от известных производителей, то можно заметить определённую тенденцию. Все они имеют одинаковый дизайн. Это касается и бойлеров, и газовых котлов. Можно существенно сэкономить место при их размещении, установив один агрегат на другой.
Единственный элемент нагрева — змеевик из латуни или стали. Он находится внутри корпуса (бака), имеющего защитный слой эмали. Для уменьшения теплопотерь корпус хорошо изолируется, а иногда и покрывается защитным кожухом.
Если нужно быстро нагревать воду, то следует выбирать устройства с несколькими теплообменниками. Для медленного остывания воды нужны модели с хорошей изоляцией.
Магниевый анод — один из самых важных элементов в современных бойлерах. Деталь служит для предотвращения появления коррозии на всех внутренних поверхностях, а сам стержень находится внутри конструкции в верхней её части. Благодаря этому агрегат служит в несколько раз дольше. Конструкция обязательно должна иметь термостат и встроенные клапаны, так как они являются предохранителями от сильного повышения давления в результате выхода из строя всей системы.
Распространённый миф гласит, что бойлеры не являются эффективным оборудованием для нагрева воды, поскольку температура теплоносителя в змеевике не превышает 70 °C. Это не так. Здесь всё зависит от площади соприкосновения теплоносителя в змеевике с водой. В БКН она довольно большая, поэтому вода нагревается эффективно даже при, казалось бы, низкой температуре, не превышающей 70 °C.
Работает устройство очень просто. Ёмкость бойлера полностью наполняется холодной водой для нагрева. Внутри находится змеевик, в который запускается в этот момент горячая вода из котла. Холодная вода через определённое время нагревается и становится пригодной для принятия душа, мытья посуды и других бытовых нужд.
Сегодня существует два варианта бойлеров — простые (более дешёвые) и со встроенным блоком управления. При этом стоит помнить, что такой блок является обязательным, если основное греющее устройство, к примеру, газовый котёл, не имеет функции управления.
Внутрь вмонтированного блока управления зачастую устанавливают датчик температуры. Также существует возможность остановить или включить подачу воды в теплообменник. Устройство может работать в автоматическом режиме. Для подключения оборудования необходимо выполнить такие действия:
- подсоединить входящую и выходящую линию для пуска воды из котла;
- подключить шланг и включить подачу холодной воды;
- для распределения горячей воды на выходе установить коллектор.
Дальше остаётся только запустить систему, после чего вода начнёт нагреваться и подаваться в нужном направлении. Обвязка бойлера с рециркуляцией может происходить несколькими способами.
Многие думают, что с блоком управления температуру воды в бойлере можно регулировать. Это мнение ошибочно. Максимально достижимая температура — это градус самого теплоносителя, который подаётся непосредственно с котла. Как правило, жидкость нагреется на 1—2 градуса меньше. Если нужна вода с более высокой температурой, то лучше выбирать модель со встроенным ТЭНом. Обычно такая схема нужна при наличии низкотемпературного котла.
Подобные агрегаты лучше покупать вместе с твердотопливным котлом. Даже если дрова перегорят, всегда будет доступ к горячей воде ещё долгое время.
Баки с простейшей конструкцией занимают лишь определённую часть рынка подобного оборудования. Есть более усовершенствованные модели, функции которых очень полезны для совмещения с системой ГВС. К примеру, существует в таком оборудовании возможность аккумуляции тепла. Она необходима в случае частых перебоев с электричеством или больших тарифов на электроэнергию. Подобные агрегаты отличаются усиленной изоляцией, что предотвращает теплопотери, а также увеличенным объёмом накопительной ёмкости до 300 литров.
Существует ещё один вариант обвязки бойлера ГВС с рециркуляцией, при котором подача воды в точки водозабора осуществляется гораздо быстрее. Отличием этой конструкции является обеспечение устройства не одним патрубком для соединения с системой горячего водоснабжения, а тремя и более. По двум патрубкам движется горячая вода, а по третьему — холодная. Циркулирует жидкость с помощью насоса. С такой схемой можно реализовать массу полезных идей, например, обустроить место для сушки полотенец. Вода в таком оборудовании нагревается быстрее, чем в обычных конструкциях, но и цена его гораздо выше.
Цилиндрические баки имеют размеры, отличающиеся от квадратных (кубических). Габариты устройства необходимо выбирать с учетом возможностей установки, наличия места и потребностей семьи в горячей воде. Есть очень компактные модели на 80—100 литров. Самые большие могут доходить до 1600 литров.
При монтаже устройства эти показатели очень важны. Размещая бойлер на стене, нужно выбирать только небольшие модели до 150 литров. Более габаритные устройства необходимо устанавливать на пол.
Все настенные агрегаты имеют в комплекте специальные крепежи и кронштейны. Напольное оборудование оснащено ножками или специальной подставкой.
Простая схема обвязки котла и бойлера косвенного нагрева предполагает их совместную установку вместе со всеми насосами и другим оборудованием. Так будет намного проще. Если монтировать бойлер в уже установленную сеть ГВС, то сделать это гораздо труднее. Чтобы приборы нормально работали, необходимо придерживаться некоторых правил:
- бойлер нужно размещать правильно, то есть как можно ближе к котлу;
- мембранный гидроаккумулятор следует устанавливать на выходе нагретой воды, что позволяет защитить систему от теплового расширения;
- ровная поверхность для монтажа бойлера также играет важную роль для корректной работы устройства;
- на входящих трубах (для подачи воды) нужно установить клапаны, которые предотвратят противоток;
- на каждый контур лучше установить шаровой кран для более удобного использования оборудования;
- единственно правильное положение насоса — горизонтальное, поэтому его ось должна быть установлена соответствующим образом;
- монтаж дополнительных фильтров может улучшить качество подаваемой воды.
Если стены в доме сделаны из гипсокартона или тонкого дерева, то настенные бойлеры лучше не покупать, так как они просто не будут держаться на такой поверхности. В этом случае лучше выбрать напольные модели. Для крепления настенных устройств больше подойдут бетонные или кирпичные плоскости.
Кронштейны настенных агрегатов фиксируются с помощью дюбелей, скоб или анкерных болтов. Как правило, они предоставляются производителем в комплекте с оборудованием. Если нет, то их можно купить в любом строительном магазине.
Бойлер нужно устанавливать на уровне с котлом или выше него. Если с настенными моделями всё понятно и их можно прикрепить в любом подходящем месте, то для напольных приборов необходимо сделать специальный постамент высотой не более 1 метра.
При монтаже не рекомендуется применять ненадёжный материал. К примеру, гофрированные шланги могут не выдержать нагрузки и давления, поэтому сразу же лопнут.
Все патрубки следует направлять в сторону котла, даже если они спрятаны за устройством или фальшстеной.
При выборе схемы обвязки бойлера косвенного нагрева следует также определиться с принципом его действия. Он может быть с приоритетом или без него.
Первый вариант заключается в приоритетности нагрева воды в бойлере. При необходимости весь теплоноситель с котла можно пропустить через змеевик БКН, вследствие чего вода нагреется значительно быстрее. После того как жидкость будет нагрета до необходимой температуры, теплоноситель перенаправляется в радиаторы с помощью переключения режима в блоке управления.
Если подключать систему без приоритета, тогда весь теплоноситель перенаправить не удастся. Вода станет нагреваться дольше, поскольку используется только часть от всего его объёма.
Схема обвязки газового котла отопления с бойлером по принципу приоритетности намного эффективнее обычной, так как даёт возможность нагреть большое количество воды очень быстро без ущерба для отопительной системы.
При отключении отопления температура воздуха в комнате за полчаса если и понизится, то незначительно, но зато за это время можно будет получить большой объём тёплой воды. При этом нужно помнить, что для такой схемы необходим очень мощный котёл.
Схемы подключения бойлера зависят от его класса, производителя и системы отопления в доме. Важно правильно выбрать место установки. При этом нужно учитывать месторасположение котла, врезку насоса и другие нюансы. Существуют такие основные способы обвязки:
- 1. Использование трёхходового клапана. Одна из самых популярных схем обвязки. Связано это с параллельным подключением БКН к системе отопления дома с использованием запорной арматуры. Система сама является приоритетной, поскольку обеспечивает быстрый нагрев воды при отключении радиаторов.
- 2. Два циркуляционных насоса. В случае применения бойлера посезонно или при необходимости получения горячей воды с температурой ниже, чем градус самого теплоносителя, применяют популярную схему обвязки с использованием двух циркуляционных насосов.
- 3. Обвязка с гидравлической стрелкой. Её используют при установке бойлера объёмом от 200 литров, где система отопления сложная и имеет много разветвлений. В двухэтажном доме она применяется очень часто.
- 4. Рециркуляция теплоносителя. Такой способ полезен в том случае, когда есть контур, нуждающийся в постоянной подаче воды. Им может стать место для сушки полотенец.
Таким образом, установка бойлера БКН в систему отопления частного дома или квартиры играет важную роль в экономии семейного бюджета и быстром получении горячей воды.
Электрический водонагреватель с рециркуляцией — Мечети мира
Компания «Термомир» предлагает широкий ассортимент косвенных и комбинированных бойлеров, подключаемых к различным типам отопительных котлов и имеющих дополнительную линию рециркуляции.
Такие водонагреватели представляют собой емкости достаточно большого литража с теплообменником внутри, обеспечивают нагрев воды в баке от теплоносителя, прогреваемого котлом отопления, обычно приобретаются и монтируются вместе с самим котлом. Комбинированные бойлеры дополнительно оснащены электрическим ТЭНом для работы в летний период при отключенном отоплении.
Вся система ГВС имеет замкнутый цикл работы. Если долгое время горячая вода не используется, она начинает остывать. Когда человек захочет воспользоваться горячей водой, он наверняка столкнется с проблемой первоначального отсутствия. При включении крана, система сама активируется и начинается обогрев воды. Но до того времени, когда она нагреется до нужной температуры может пройти несколько минут.
Чтобы можно было пользоваться горячей водой сразу после открытия крана, монтируется контур, по которому проходит вода из бойлера по всей системе, а затем возвращается назад в бойлер — для этого в бойлере предусмотрен отдельный циркуляционный вход. Осуществляется рециркуляция при помощи небольшого насоса, который работает совсем бесшумно. Такая система способствует поддержке стабильной температуре горячей воды в любой точке дома.
Большой ассортимент бойлеров с рециркуляцией представлен ниже на странице и в меню сайта. Если вам сложно сделать выбор, обращайтесь за консультацией к нашим специалистам.
Требуется помощь в выборе или не нашли нужную модель? Позвоните!
Давления воды в самом бойлере может быть недостаточным, для обеспечения дачи горячей водой. Для рециркуляции горячей воды через бойлер, необходимо правильно смонтировать систему ГВС c установкой циркуляционного насоса.
В больших дачных домах специалисты рекомендуют устанавливать систему горячего водоснабжения (ГВС) централизованного способа нагрева воды, через газовую и электрическую колонку (можно также использовать одноконтурный газовый котел). В таком случае, чтобы обеспечить необходимый запас горячей воды, в эту систему должен быть вмонтирован бойлер косвенного нагрева.
Объем бойлера рассчитывается с учетом всех проживающих в доме людей (для семьи из 4-х человек, достаточно будет бойлера на 100-150 л.). Вода в системе ГВС нагревается при помощи теплообменника, который подключен к источнику нагрева (котел, колонка).
Бойлер системы ГВС имеет несколько входов и выходов. Особенность конструкции бойлеров косвенного нагрева состоит в том, что в него монтируется змеевик в виде спиралевидной трубки из металла, по которой проходит горячая вода с котла. За счет теплообмена между горячей водой в змеевике и холодной водой в бойлере, осуществляется нагрев жидкости внутри бойлера. Так создается предварительный запас горячей воды для нужд человека.
Вся система ГВС имеет замкнутый цикл работы. Если долгое время горячая вода не используется, она начинает остывать. Когда человек захочет воспользоваться горячей водой, он наверняка столкнется с проблемой первоначального отсутствия. При включении крана, система сама активируется и начинается обогрев воды. Но до того времени, когда она нагреется до нужной температуры может пройти несколько минут.
Чтобы можно было пользоваться горячей водой сразу после открытия крана, в систему монтируют циркуляционный насос, который обеспечивает рециркуляцию воды по контуру постоянно, не зависимо от того, пользуется ли человек горячей водой, или нет.
Бесперебойная рециркуляция воды через бойлер осуществляется при помощи установки дополнительного оборудования: расширительного бачка, обратного и предохранительного клапанов, спускного воздушного клапана.
Таким образом, рециркуляция горячей воды через бойлер, проходит при помощи циркуляционного насоса, теплообменника и дополнительного оборудования, которое монтируется в единую систему ГВС. В итоге человеку не придется ждать, пока вода нагреется, пропуская воду на протяжении некоторого времени.
Обвязка бойлера с рециркуляцией
Одним из самых важных и сложных процессов монтажа системы горячего водоснабжения является обвязка бойлера с рециркуляцией, но его вполне реально осуществить собственноручно.
Одним из самых экономичных и эффективных водонагревателей для дома и дачи, специалисты считают бойлер косвенного нагрева. В качестве источника нагрева воды может быть газ, электричество или теплообменник. Именно теплообменник обеспечивает экономичность применения системы ГВС с бойлером косвенного нагрева.
От правильно проведенной обвязки бойлера, зависит дальнейшее функционирование всей системы. Понятие обвязки можно определить, как особенность монтажа и подсоединения системы ГВС к источнику водонагрева.
При осуществлении монтажа бойлера и всей системы с рециркуляцией, нужно:
- Установить точку рециркуляции. Она, как правило, расположена в центре нагревательной емкости;
- Подвод холодной воды производится в нижнее отверстие бойлера;
- Отвод горячей воды должен монтироваться в верхней части бойлера;
- Труба теплоносителя подключается сверху, и проходит вниз (циркуляция воды теплообменника буде проходить по контуру, вход которого будет вверху бойлера, а выход – снизу).
- К источнику энергии подвод труб должен осуществляться по правилам монтажа материалов, а подключаться при помощи переходников. Клапанов и кранов.
Следует знать, что эффективность системы рециркуляции ГВС зависит от системы отопления дома. Это способствует повышению коэффициента полезного действия косвенного водонагревателя (бойлера) на 35%.
Обвязку бойлера с рециркуляцией осуществляют стандартным набором материалов: краны, трубы ПВХ, переходники, арматурные изделия, насосы. Выбирать нужно только качественную сертифицированную продукцию из прочных материалов. Категорически не рекомендуется использование гофрированных шлангов и материала порошковой металлургии.
Схема рециркуляции бойлера
Рециркуляция воды в системе ГВС необходима для того, чтобы обеспечить горячей водой любую точку системы без дополнительного ее проливания. Для этого монтируется контур, по которому проходит вода из бойлера по всей системе, а затем возвращается назад в бойлер. Осуществляется рециркуляция при помощи небольшого насоса, который работает совсем бесшумно. Такая система способствует поддержке стабильной температуре горячей воды в любой точке дома.
Среди распространенных схем рециркуляции существуют несколько основных вариантов:
- Монтаж трехходового или сервоприводного клапана. Применяют этот способ для настенных и напольных моделей бойлеров. К бойлеру подключается две трубы (два контура). Одни контур предназначен для отопления, другой – для горячей воды. Водонагреватель в этой системе выступает основным теплоносителем. При снижении температуры воды, применяется сервоприводный или трехходовой клапан, который начинает работать на подогрев воды. Отопление в это время перекрывается. После нагрева воды до нужной температуры, подогрев отопления возобновляется;
- Монтаж двух насосов циркуляции в одной системе. При такой схеме, один из насосов предназначен для рециркуляции горячей воды по системе отопления, а иной – по контуру бойлера. Эта система первоначально обеспечивает нормальную температуру воды в бойлере, а потом уже в системе отопления. Особенностью такой схемы, является наличие термостата и переключателя режимов, который позволяет отключать, при необходимости, одну из систем;
- Применение гидравлической стрелки. Применяется, если в доме существует более двух контуров (отопление, горячая вода, теплый пол). Эта схема направлена на обогрев воды, за счет которой проводится обогрев всех контуров. Эта система имеет существенный недостаток – при разборе воды. Теплоноситель может не справляться с обеспечением потребностей всех людей одновременно.
Выбор способа обогрева воды и отопления, а также способы ее рециркуляции через бойлер, должен осуществляться в соответствии с четкими расчетами всех потребителей и мощностью теплоносителя. Преимуществом среди основных схем обладают бойлера с трехходовыми или сервоприводными клапанами.
Видео об организации рециркуляции горячей воды
За основу системы рециркуляции, то есть, источник горячей воды, выбираем накопительный бойлер прямого нагрева или, иначе говоря, газо-водяной, где вода для хозяйственных нужд нагревается газом. Этот бойлер наиболее прост в монтаже, гидравлической обвязке и несложен в повседневной работе, но нуждается в отдельной подводке газа. Все гидравлические подключения необходимо выполнить согласно схеме.
У емкости этого водонагревателя четыре выпускных патрубка: два сверху — для входа холодной воды и выхода горячей. Там же, сверху, находится магниевый анодный стержень, который предназначен для умягчения воды:
…один снизу, который предназначен для слива воды из емкости, но его будем использовать для рециркуляции:
…и один сбоку, на котором установлен предохранительный клапан:
Гидравлическую обвязку следует начать с запаковки всех резьбовых комплектующих. Работы, желательно, производить поочередно, от нижнего выпуска к верхним, но можно в любой последовательности.
Из емкости выкручиваем сбросной вентиль и вкручиваем полипропиленовую комбинированную муфту (быстроразъемное соединение) через небольшой резьбовой удлинитель (резьба внутренняя-наружняя ¾», L=5см)
Аналогичным образом, через резьбовой удлинитель запаковываем быстроразъемные соединения на верхние резьбовые выпуски.
Здесь есть один нюанс: так как на этих выпусках нужны монтажные краны, то есть два пути их установки. Первый: использовать комбинированный кран-американку:
Второй: если нет такого крана, то можно использовать обычный, полипропиленовый, дополняя его металлической «американкой» через полипропиленовую резьбовую муфту:
Далее: на кран входа холодной воды запаковываем тройник для возможности присоединения расширительного бачка и обратный клапан:
Комплектуем циркуляционный насос, используя металлические американки ½», обратный клапан и монтажные краны, и устанавливаем его на крепежные хомуты:
Если все резьбовые детали установлены по своим местам, то можно начинать распайку полипропиленовых трубопроводов.
Распаиваем нижнюю часть: на американку припаиваем отводы, диаметром 25 мм, 90 градусов, 45 градусов, переход 25х20 и припаиваем трубу, диаметром 20 мм.
Так как трубопровод предназначен для горячей воды, то следует использовать трубы для высокой температуры: FIBER, FIBER BASALT или STABI.
Есть очень хорошая поговорка: «ничто не вечно под луной», очень хорошо характеризующая работу любого оборудования. Поэтому, при ремонтных работах или смене бойлера, нужно его опорожнить, а для этого необходимо предусмотреть слив воды из емкости.
Есть два пути сброса воды: в канализацию или просто патрубок для присоединения шланга. Но, если в помещении, где установлен бойлер, есть канализационный выпуск, то слив воды лучше предусмотреть в канализацию.
Трубопровод для канализационного сброса можно выполнить из полипропиленовой трубы, диаметром 20мм, установив отсекающий кран:
Далее припаиваем трубопровод подачи горячей воды из полипропиленовой трубы, диаметром 25мм:
…и трубопровод подачи холодной воды:
Так как на бойлере установлен предохранительный клапан, защищающий емкость от превышения давления, то от него тоже делаем слив в канализацию:
Основные магистрали подключены, осталось подключить расширительный бак. Этот бак нужен для компенсации теплового расширения нагреваемой воды.
Монтаж экспанзомата начинаем с разметки крепления кронштейна и, закрепив кронштейн саморезами, навешиваем бачок, фиксируя его зажимной лентой:
На экспанзомат запаковываем американку 25х3/4» и припаиваем монтажный кран, диаметром 25 мм…
…и впаиваем трубопровод от крана до тройника входа холодной воды в бойлер:
Система рециркуляции с бойлером прямого нагрева готова. Подключив газовую магистраль, бойлер прямого нагрева готов к работе.
Подключение бойлера косвенного нагрева: схемы обвязки
Давно уже горячая вода в кранах перестала быть роскошью. Сегодня это — одно из обязательных требований нормальной жизни. Одна из возможностей организации горячего водоснабжения частного дома — установка и подключение бойлера косвенного нагрева.
Содержание статьи
Что такое бойлер косвенного нагрева и какие они бывают
Водонагреватель или бойлер косвенного обмена — это бак с водой, в котором размещен теплообменник (змеевик или по типу водяной рубашки — цилиндр в цилиндре). Теплообменник подключен к котлу отопления или к любой другой системе, в которой циркулирует горячая вода или другой теплоноситель.
Нагрев происходит просто: через теплообменник проходит горячая вода от котла, она нагревает стенки теплообменника, а они, в свою очередь, передают тепло воде, находящейся в емкости. Так как нагрев происходит не напрямую, то и называется такой водонагреватель «косвенного нагрева». Нагревшаяся вода по мере необходимости расходуется на хозяйственные нужды.
Устройство бойлера косвенного нагреваОдна из важных деталей в данной конструкции — магниевый анод. Он снижает интенсивность процессов коррозии — бак служит дольше.
Виды
Есть два типа бойлеров косвенного нагрева: со встроенным управлением и без. Бойлеры косвенного нагрева со встроенным управлением подключаются к системе отопления, работающей от котлов без управления. У них есть встроенный датчик температуры, собственное управление, которое включает/отключает подачу горячей воды в змеевик. При подключении оборудования такого типа все что надо — завести на соответствующие входы подачу и обратку от отопления, подключить подачу холодной воды и к верхнему выходу подключить гребенку раздачи горячей воды. На этом все, можно заполнять бак и начинать ее греть.
Обычные бойлеры косвенного нагрева работают в основном с автоматизированными котлами. Во время монтажа необходимо в определенное место установить датчик температуры (есть отверстие в корпусе) и связать его с определенным входом котла. Далее делают обвязку бойлера косвенного нагрева в соответствии с одной из схем. Можно их подключить и к энергонезависимым котлам, но для этого требуются особые схемы (есть ниже).
Что ее надо помнить, что воду в бойлере косвенного нагрева можно нагреть чуть ниже температуры теплоносителя, циркулирующего в змеевике. Так что если котел у вас работает в низкотемпературном режиме и выдает, скажем +40°C, то максимальная температура воды в баке будет именно такой. Больше вы ее никак не сможете нагреть. Чтобы обойти это ограничение, есть комбинированные водонагреватели. В них есть змеевик и встроенный ТЭН. Основной обогрев в этом случае идет за счет змеевика (косвенного нагрева), а ТЭН только доводит температуру до заданной. Также такие системы хороши в паре с твердотопливными котлами — вода будет теплой даже тогда, когда топливо прогорело.
Что еще можно сказать по особенностям конструкции? В больших по объему косвенниках устанавливают несколько теплообменников — это уменьшает время нагрева воды. Для уменьшения времени нагрева воды и для более медленного остывания бака, лучше выбирать модели с теплоизоляцией.
К каким котлам можно подключать
Бойлеры косвенного нагрева могут работать с любым источником горячей воды. Подойдет любой водогрейный котел — твердотопливный — на дровах, угле, брикетах, пеллетах. Можно подключить газовому котлу любого типа, электрическому или работающему на жидком топливе.
Схема подключения к газовому котлу со специальным выходом для бойлера косвенного нагревПросто, как уже писали выше, есть модели с собственным управлением, и тогда их установка и обвязка — более простая задача. Если же модель простая, приходится продумывать систему регулирования температуры и переключения котла с обогрева радиаторов, на обогрев горячей воды.
Формы баков и способы установки
Бойлер косвенного нагрева может устанавливаться на пол, может — навешиваться на стену. Настенные варианты имеют емкость не более 200 литров, а в напольные могут вмещать до 1500 литров. И в том и в другом случае есть горизонтальные и вертикальные модели. При установке настенного варианта крепление стандартное — кронштейны, которые монтируются на дюбеля подходящего типа.
Если говорить о форме, то чаще всего эти устройства сделаны в форме цилиндра. Практически во всех моделях все рабочие выводы (патрубки для подключения) выведены сзади. Так проще подключать, да и внешний вид лучше. На лицевой части панели есть места для установки датчика температуры или термореле, в некоторых моделях есть возможность установки ТЭНа — для дополнительного догрева воды при нехватке мощности отопления.
По типу установки они есть настенные и напольные, емкость — от 50 литров до 1500 литровПри установке системы, стоит помнить, что система будет работать эффективно только в том случае, если мощность котла будет достаточной.
Схемы и особенности подключения
Есть два принципа подключения бойлера косвенного нагрева: с приоритетом нагрева горячей воды и без. При нагреве с приоритетом при необходимости весь теплоноситель перекачивается через теплообменник бойлера. Нагрев занимает немного времени. Как только температура достигает заданной (контролируется датчиком, термостатическим клапаном или термореле), весь поток снова направляется на радиаторы.
В схемах без приоритета нагрева воды, на косвенный водогрей направляется только некоторая часть потока теплоносителя. Это приводит к тому, что вода греется долго.
Схема без приоритетаПри подключении бойлера косвенного нагрева лучше выбирать схему с приоритетом — она обеспечивает горячую воду в необходимом количестве. При этом отопление не очень страдает — для нагрева всего объема воды обычно достаточно 20-40 минут, а для поддержания температуры при расходе вообще 3-8 минут. За такое время ни один дом не может настолько остынуть, чтобы можно было это ощутить. Но это — при условии, что мощность бойлера сопоставима с мощностью котла. В идеале — котел более производительный, с запасом в 25-30%.
Общие правила
Для обеспечения нормальной работы всех приборов, подключенных к гребенке горячей воды, на выходе из бойлера устанавливается расширительный бак для горячей воды (не для отопления). Его объем — 10% от объема бака. Он необходим для нейтрализации теплового расширения.
Подробная схема обвязки водонагревателя косвенного нагреваТакже в каждой ветке подключения устанавливаются отсечные краны (шаровые). Они нужны для того, чтобы можно было каждое устройство — трехходовой клапан, циркуляционный насос и т.п. — при необходимости отключить и обслужить.
На трубопроводах подачи обычно еще устанавливают обратные клапана. Они необходимы чтобы исключить возможность противотока. В этом случае подключение бойлера косвенного нагрева будет безопасным и удобным в обслуживании.
Установка рядом с котлом в системе с принудительной циркуляцией (с 3-х ходовым клапаном)
Если в системе уже стоит циркуляционный насос, и установлен он на подаче, а бойлер принудительного нагрева можно поставить рядом с котлом, лучше организовать отдельный контур, который идет от котла отопления. Это подключение бойлера косвенного нагрева реализуется с большинством настенных газовых или других котлов, у которых циркуляционный насос стоит на подающем трубопроводе. При такой схеме подключения получается, что водонагреватель и система отопления подключены параллельно.
При наличии насоса в подающем трубопроводе и водонагревателе, расположенном рядом с котломПри этом способе обвязки после циркуляционного насоса устанавливается трехходовой клапан, управляемый датчиком температуры (установлен на бойлере). Один из выходов трехходового крана подключается к патрубку бойлера для подключения отопления. В обратный трубопровод перед входом в котел врезается тройник, в него подключается патрубок для отвода воды из теплообменника. Собственно, врезка в систему отопления закончена.
Порядок работы этой схемы такой:
- При поступлении от датчика информации о том, что температура воды ниже заданной, трехходовой кран переключает теплоноситель на бойлер. Система отопления оказывается отключенной.
- Весь поток теплоносителя идет через теплообменник, вода в баке нагревается.
- Вода нагревается достаточно, трехходовой клапан перенаправляет теплоноситель на систему отопления.
Как видите, схема проста, ее работа тоже понятна.
Схема с двумя циркуляционными насосами
Пир установке водогрея в систему в циркуляционным насосом, но не рядом с ним, а на некотором расстоянии, лучше в контуре на водонагреватель установить циркуляционный насос. Подключение бойлера косвенного нагрева для этого случая изображено на схеме ниже.
Схема подключения к котлу с автоматическим управлениемЦиркуляционный насос может быть установлен либо на подающем патрубке, либо на обратном. В данной схеме нет трехходового крана, подключается контур через обычные тройники. Переключение потока теплоносителя осуществляется включением/отключением насосов, а им руководит датчик температуры, который имеет две пары контактов.
Если вода в баке холоднее, чем выставленная на датчике, включена цепь питания циркуляционного насоса в контуре бойлера. При достижении заданной степени нагрева, замыкаются контакты насоса, который гонит теплоноситель в систему отопления.
Схема для энергонезависимого котла
В схеме с энергонезависимым котлом чтобы обеспечить приоритет бойлера, желательно чтобы он находился выше, чем радиаторы. То есть в данном случае желательна установка настенных моделей. В идеальном варианте — низ косвенного водонагревателя находится выше котла и радиаторов. Но такое расположение не всегда возможно.
Схемы будут работать и при напольном расположении бойлера, но греться вода будет медленнее и в нижней части она будет недостаточно горячей. Ее температура будет сравнима со степенью нагрева обратного трубопровода, то есть запас горячей воды будет меньше.
При энергонезависимом отоплении движение теплоносителя происходит за счет силы гравитации. В принципе, можно подключить бойлер косвенного нагрева по традиционной схеме — с циркуляционным насосом в контуре для его обогрева. Просто в данном случае, при выключенном электричества не будет горячей воды. Если вас такой поворот не устраивает, есть несколько схем, которые будут работать с гравитационными системами.
Схема подключения водонагревателя косвенного нагрева в гравитационную системуПри реализации данной схемы контур, который идет на водонагреватель, делают трубой с диаметром на 1 шаг больше, чем отопительный. Этим и обеспечивается приоритет.
В данной схеме после ответвления на систему отопления установлена термостатическая головка с накладным датчиком. Работает она от батареек, внешнего питания не требует. На регуляторе термоголовки выставляется желаемая температура нагрева воды (не выше, чем температура на подаче котла). Пока в баке вода холодная, термостат открывает подачу на бойлер, поток теплоносителя идет в основном на бойлер. При нагреве до требуемой степени, теплоноситель перенаправляется в ветку отопления.
С рециркуляцией теплоносителя
При наличии в системе водяного полотенцесушителя необходима постоянная циркуляция воды через него. Иначе он работать не будет. В петлю рециркуляции можно подключить всех потребителей. В таком случае горячая вода будет постоянно гоняться по кругу насосом. В таком случае, открыв воду в любой момент времени вы получите сразу горячую воду — не нужно будет ждать, пока из труб стечет холодная. Это положительный момент.
Отрицательный состоит в том, что подключив рециркуляцию, увеличиваем расходы на нагрев воды в бойлере. Почему? Потому что пробегая по кольцу вода остывает, следовательно котел будет чаще подключаться на подогрев воды и больше тратить на это топлива.
Подключение рециркуляционного кольца к специальному выходу косвенникаВторой недостаток — рециркуляция стимулирует перемешивание слоев воды. При обычном режиме работы самая горяча вода находится вверху, откуда ее и подают в контур ГВС. При перемешивании общая температура подаваемой воды падает (при тех же настройках). Тем не менее, для полотенцесушителя это, пожалуй, единственный выход.
Как реализовать подключение бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией? Есть несколько способов. Первый — найти специальные косвенники со встроенной рециркуляцией. Очень удобно — полотенцесушитель (или вся петля) просто подключается к соответствующим патрубкам. Но цена таких вариантов водогреев почти в два раза больше, чем цена на обычный бак такого же объема.
Подключение бойлера косвенного нагрева с рециркуляциейВторой вариант — использовать модели, которые не имеют входа для подключения рециркуляционного контура, но подключить его при помощи тройников.
Бойлер косвенного нагрева из нержавеющей стали для частного дома
Стандартный бойлер косвенного нагрева для частного дома представляет собой локальный источник горячей воды, для подогрева которой используется внешний теплоноситель — котел, солнечный коллектор, тепловой насос и т.д. Отсутствие потерь при передаче тепла определяет высокую экономическую эффективность косвенного водонагревателя, а широкий выбор емкости внутреннего бака позволяет подобрать наиболее подходящую модель для конкретных условий.
Бойлер косвенного нагрева — особенности конструкции
Основным элементом конструкции стандартного бойлера косвенного нагрева из нержавеющей стали на 200 литров являются металлическая емкость для воды, внутри которой установлен специальный змеевик. Внутренний бак защищен слоем теплоизоляции и помещен во внешний кожух с полимерным покрытием.
На внешней стороне корпуса водонагревателя установлены патрубки для подключения воды, теплоносителя и контура рециркуляции. Также в верхней части корпуса расположен патрубок для установки автоматического воздухоотводчика, а в нижней — патрубок для слива.
Для автоматического регулирования процесса приготовления горячей воде в корпусе водонагревателя установлены патрубки для размещения датчиков температуры. Дополнительно каждый водонагреватель оборудован специальным люком для установки электрического ТЭНа в качестве резервного источника тепла.
Принцип работы и цена бойлера для частного дома
В основе работы косвенного водонагревателя положен принцип теплообменника, в котором первичным источником тепла служит змеевик с горячим теплоносителем, а принимающей стороной выступает бак с водой из водопровода или скважины.
При нагревании воды до нужной температуры, подача теплоносителя прекращается, что определяет экономическую эффективность бойлера. Скорость нагревания воды зависит от мощности внешнего источника тепла и площади поверхности встроенного змеевика.
Дополнительный уровень комфорта обеспечивают бойлеры косвенного нагрева с рециркуляцией, схема работы которых предполагает постоянную циркуляцию воды в системе горячего водоснабжения. При такой схеме горячая вода начинает поступать к потребителю сразу после открытия крана.
Стоимость водонагревателя косвенного типа зависит от емкости внутреннего бака, так все остальные элементы конструкции присутствуют во всех моделях.
Преимущества водонагревателей от компании Goppo
Из целого ряда достоинств и преимуществ водонагревателей для частного дома от компании Goppo отметим несколько основных факторов, которые определяют их растущую популярность на рынке отопительного оборудования:
- использование в качестве источника тепла уже работающей системы отопления снижает расходы на приготовление горячей воды;
- большая площадь поверхности змеевика из нержавеющей стали марки AISI304 обеспечивает быстрый нагрев воды, а увеличенная толщина его стенок (1,5 мм) существенно увеличивает срок эксплуатации;
- косвенный характер нагрева воды снижает образование накипи на поверхности теплообменника;
- для работы бойлера с косвенным принципом нагрева воды не требуется подключения электрической сети;
- выбор нержавеющей стали (AISI304) в качестве материала корпуса внутреннего бака увеличивает общий срок эксплуатации водонагревателя;
- заводом изготовителем официально разрешено применение антифриза в качестве теплоносителя;
- пятилетняя гарантия на работу бойлеров косвенного нагрева для частного дома свидетельствует об уверенности производителя в качестве своих изделий.
Эмалевое покрытие корпуса и элегантный внешний вид увеличивают потребительские качества водонагревателей для частного дома от компании Goppo.
Правила выбора бойлера косвенного нагрева из нержавеющей стали
В качестве основного параметра выбора водонагревателя принята его емкость, которая определяет нормы расхода горячей воды и количество точек водоразбора:
- бойлер косвенного нагрева емкостью 100 литров можно использовать при общем количестве пользователей до 3 человек и наличии одной душевой кабины;
- при увеличении общего количества пользователей до 5 человек, емкость бойлера косвенного нагрева желательно увеличить до 150 литров;
- бойлеры косвенного нагрева на 200 литров устанавливаются в домах с общим количеством проживающих до 6 человек, с одной ванной и одной душевой кабиной;
- при увеличении количества проживающих до 8 человек, с одной ванной и двумя душевыми, желательно устанавливать бойлер косвенного нагрева емкостью 250 литров;
- установка бойлера косвенного нагрева на 300 литров потребуется в домах с общим количеством пользователей до 10 человек, двумя душевыми и одной ванной джакузи.
При этом необходимо отметить, что увеличенная площадь змеевика в водонагревателях Goppo и использование газовых котлов достаточной мощности в качестве источника тепла, дают возможность снизить максимальную емкость водонагревателей до 200 литров.
Общие принципы установки и монтажа
Водонагреватели Goppo имеют напольный характер исполнения и требуют ровной горизонтальной площадки для своей установки. Из других особенностей монтажа отметим следующие факторы:
- обвязка (монтаж) водонагревателя подразумевает его подключение к двум сетям — отопления и горячего водоснабжения;
- подключение к сети горячего водоснабжения следует производить в верхней точке водонагревателя, а подключение к водопроводу или скважине — в нижней;
- в точке подключения водопровода или скважины желательно установить обратный клапан, который исключает слив воды из внутреннего бака при падении давления в системе подачи холодной воды;
- для подключения контура рециркуляции на корпусе бойлера расположен специальный патрубок.
Подробнее о схемах подключения бойлеров косвенного нагрева можно прочитать в информационном разделе нашего сайта.
Как купить бойлер для частного дома
Перед тем как купить водонагреватель для дома, желательно подобрать его оптимальную емкость. Для этой цели в таблицах параметров водонагревателей присутствует удобная функция сравнения.
По дополнительному запросу возможно изготовление бойлеров индивидуальной комплектации с увеличенной площадью поверхности змеевика, наличием ревизионного люка или установкой электрических ТЭНов необходимой мощности.
Как выбрать бойлер косвенного нагрева (2019) | Водонагреватели | Блог
Бойлеры косвенного нагрева, как и прочие водонагреватели, предназначены для организации систем горячего водоснабжения. Однако долгое время они не пользовались особой популярностью, сильно уступая электрическим бойлерам и газовым колонкам.
Бойлеры косвенного нагрева дороже электрических и газовых аналогов, да и установка их связана с некоторыми сложностями. Однако рост цен на энергоносители, затянувшийся кризис и возрастающая техническая грамотность владельцев загородного жилья потихоньку увеличивают спрос к этому виду водонагревателей, ведь у них есть множество плюсов:
— Экономичность. По сравнению с электрическими бойлерами, греющийся от газового котла «косвенник» дает (в зависимости от местных тарифов на газ и электричество) экономию в 3-10 раз. Если же сравнивать с отдельным газовым бойлером или газовой колонкой, то бойлер косвенного нагрева выгоднее тем, что не требует изменения газового проекта и отдельного дымохода.
— Долговечность. У бойлеров косвенного нагрева отсутствует высокотемпературный нагревательный элемент, прогар которого является самой распространенной причиной поломки водонагревателя. Теплообменник бойлера косвенного нагрева обрастает накипью намного медленнее и это не представляет для него особой опасности.
— Использование бойлера косвенного нагрева является самым простым способом организации ГВС (Горячего ВодоСнабжения) при использовании нестандартных источников тепла – солнечных панелей, тепловых насосов и т.п.
Образец устройства системы ГВС на основе солнечного коллектора и бойлера косвенного нагрева. |
— Бойлер косвенного нагрева наиболее удобен при организации системы ГВС с рециркуляцей (о них будет чуть ниже), набирающей все большую популярность в частных домах и коттеджах.
Есть у бойлеров косвенного нагрева и минусы. Кроме высокой цены и внушительных габаритов можно отметить относительно невысокую производительность, связанную с низкой температурой теплоносителя и зависимость от внешнего источника тепла. Последнее обстоятельство может вызвать некоторые затруднения летом при отоплении с помощью газового котла. Котел должен быть подготовлен для использования в паре с бойлером, иметь соответствующие настройки и возможность подключения к датчику температуры в бойлере, иначе эффективность работы системы будет снижена.
Для снижения зависимости от внешнего источника тепла, многие бойлеры комплектуются ТЭНами, позволяющими поддерживать температуру воды в бойлере при прекращении подачи горячего теплоносителя в теплообменник.
Устройство бойлеров косвенного нагрева
Устроен бойлер косвенного нагрева весьма просто – внутри бака проходит спиральный теплообменник, по которому циркулирует теплоноситель от источника тепла (обычно – газового котла). Теплоносителем может быть как дистилированная вода, так и специальные жидкости (этиленгликоль, пропиленгликоль, антифриз и т.д.). Задача теплоносителя — эффективно перенести тепло от его источника (котла) до бойлера.
Теплообменников может быть больше одного – такие бойлеры позволяют использовать несколько источников тепла одновременно. К примеру, солнечных панелей может быть недостаточно для прогрева воды, тогда можно подключить ко второму теплообменнику газовый котел, «добирающий» требуемое тепло.
Кроме патрубков для теплоносителя, для горячей и поступающей холодной воды, могут быть также патрубки для рециркуляции и для установки датчика температуры.
Горячее водоснабжение с рециркуляцией
Случалось ли вам, открыв кран, ждать, когда вода «потеплеет»? Стоящая в трубах вода, разумеется, остывает, и чем водонагреватель расположен дальше от точки разбора, тем дольше приходится ждать горячей воды. При этом литры (а то и десятки литров) воды без пользы утекают в канализацию. Система ГВС с рециркуляцией полностью решает эту проблему – в ней горячая вода движется по трубам постоянно, температура её всегда остается высокой и теплая вода из крана появляется мгновенно. И именно бойлеры косвенного нагрева позволяют организовать такую систему с минимальными затратами и максимальной эффективностью.
При организации системы ГВС с рециркуляцией на основе бойлера косвенного нагрева и газового котла в отопительный период дополнительные затраты будут только на питание циркуляционного насоса. Разумеется, горячие трубы ГВС отдадут некоторое количечтво тепла в дом, но это значит, что отопительным батареям останется меньше работы. Произведенное котлом тепло, в итоге, все равно остается в доме и внедрение рециркуляции горячей воды увеличения расхода газа (чего некоторые опасаются) не вызывает.
Характеристики бойлеров косвенного нагрева
Наличие опции «рециркуляция» говорит о том, что бойлер подготовлен к использованию в системе ГВС с рециркуляцией, проще говоря, имеет патрубок для «обратки». Бойлеры без такого патрубка тоже можно использовать в системе с рециркуляцией, но это потребует усложнения обвязки (трубопровода и запорных устройств) бойлера и немного снизит эффективность системы.
Полезный объем бака является важным параметром для любого накопительного водонагревателя. Чем объем больше, тем больше членов вашей семьи смогут умыться, принять душ или ванну без повторного прогрева бойлера. Температура горячей воды в бойлере косвенного нагрева обычно ниже, чем в накопительных электронагревателях, поэтому и объем его должен быть больше.
С увеличением объема бака увеличивается и время, необходимое для его нагрева. Сколько конкретно времени потребуется – зависит от множества параметров – от объема бойлера, разницы температур нагреваемой воды, температуры теплоносителя, его расхода и т.д. Если в паспортных данных котла не приведено время нагрева, то его можно примерно вычислить по формуле.
где Т – время прогрева в часах, V-объем бака в м3, Δt – перепад температур, W- тепловая мощность бойлера в кВт, 0,00117 – коэффициент для согласования единиц измерения. Однако имейте в виду, что приводимая в параметрах тепловая мощность бойлера зависит от температуры теплоносителя и горячей воды – для расчета паспортной мощности чаще всего берутся значения 80°С и 45°С соответственно. Но могут быть и другие величины и при сомнениях следует обратиться к документации на бойлер. При изменении любой из температур значение тепловой мощности бойлера также меняется. Некоторые производители приводят таблицы со значениями тепловой мощности для различных температур теплоносителя и горячей воды.
Пример таблицы, отражающей зависимость тепловой мощности от температуры горячей воды, температуры и расхода теплоносителя. Бойлеры косвенного нагрева Buderus Logalux. |
Если же такой таблицы в руководстве нет, время прогрева можно оценить только примерно – чем ниже температура теплоносителя и чем выше температура горячей воды, тем дольше будет прогреваться бойлер.
Способ нагрева определяет, каким образом греется вода в бойлере. Все бойлеры косвенного нагрева используют, как следует из названия – косвенный способ, когда нагрев производится протекающим через бойлер теплоносителем. Однако многие бойлеры снабжены также ТЭНом, осуществляющим электрический нагрев воды в бойлере. Кроме ого, большинство моделей без ТЭНа позволяют его последующую установку в специальный патрубок или в ревизионное отверстие.
ТЭН может быть полезен в следующих случаях:
— Если температура теплоносителя непостоянна, ТЭН позволяет установить и поддерживать точную температуру горячей воды в бойлере.
— Если температуры теплоносителя от основного источника тепла недостаточно для прогрева бойлера, например, при использовании солнечных панелей или теплового насоса. В этом случае ТЭН используется для «догрева» воды до нужной температуры.
— При отключении основного источника тепла на ремонт, профилактические работы или просто на лето. В этом случае ТЭН используется для прогрева всего объема воды. Но имейте в виду, что мощность ТЭНа обычно в разы меньше мощности, обеспечиваемой теплообменником, поэтому скорость прогрева при использовании одного лишь ТЭНа снизится в разы. Чтобы определить время прогрева всего бойлера, можно воспользоваться той же формулой:
где W – мощность ТЭНа. Ну и ни о какой экономии в таком режиме работы говорить, конечно, не приходится. При неработающем теплообменнике бойлер косвенного нагрева с ТЭНом превращается просто в дорогой накопительный электроводонагреватель, поэтому долгое время его так эксплуатировать не стоит.
Площадь теплообменника влияет на его тепловую мощность. Разные производители могут использовать различные значения расхода теплоносителя, температур теплоносителя и горячей воды при подсчете тепловой мощности. Поэтому этот параметр может оказаться полезен при сравнении двух моделей с примерно одинаковым значением тепловой мощности. В одинаковых условиях модель с большей площадью теплообменника обеспечит большую мощность.
Максимальная температура нагрева определяет температуру горячей воды, при которой не происходит повреждения внутреннего покрытия бака. Сама температура нагрева зависит исключительно от температуры теплоносителя. Не рекомендуется греть бойлер теплоносителем с температурой большей, чем максимальная температура нагрева.
Покрытие внутреннего бака необходимо для его защиты от коррозии. Лучше всего защищены от неё баки из нержавеющей стали, но они и стоят дороже остальных. Слабое место таких баков – сварной шов, который часто выполняется металлом, подверженным коррозии.
Баки с эмалевым покрытием и покрытием из биостеклофарфора (стеклокерамикой, являеюшейся разновидностью эмали) уступают «нержавейке» в устойчивости к механическим повреждениям – малейшая деформация бака приводит к появлению трещин в покрытии и, как следствие, быстрому появлению очагов коррозии. Поэтому при покупке бойлера с эмалированным баком надо тщательно осматривать корпус на отсутствие вмятин и впоследствии беречь бойлер от ударов.
Кроме того, качество покрытия может быть разным, и эмали разных моделей могут сильно отличаться по прочности и долговечности.
Многие производители для дополнительной защиты бака от коррозии устанавливают в него магниевый анод. Магний взаимодействует с кислородом воды, защищая металл бака от его воздействия. Магниевый анод защитит бак даже при повреждении покрытия, но он требует периодической замены – раза в 1-2 года.
При подборе бойлера обратите внимание на максимальное допустимое давление горячей воды и давление теплоносителя. Допустимое давление горячей воды должно быть с некоторым (1,5…2 кратным) запасом выше максимального давления в магистрали холодной воды. Если в системе ХВС часты гидроудары, рекомендуется поставить на входе в бойлер редуктор давления.
А допустимое давление теплоносителя должно соответствовать параметрам источника тепла. Ни в коем случае значение этого параметра не должно быть ниже уставки (заданного значения давления, при котором происходит срабатывание клапана) предохранительного клапана котла – это может привести к разрыву бойлера.
Варианты выбора бойлеров косвенного нагрева
Для обеспечения горячей водой семьи в 2-3 человека, выбирайте среди бойлеров с полезным объемом 80 – 150 л.
Для семьи в 4-6 человек объем бака потребуется побольше – 200 – 300 л.
Если вы хотите, чтобы вода в кране была горячей сразу после того, как вы его открыли – вам нужна система ГВС с рециркуляцией и бойлер косвенного нагрева с соответствующей опцией.
Наличие ТЭНа в бойлере косвенного нагрева гарантирует наличие горячей воды, даже если основной источник тепла по каким-то причинам будет отключен или окажется неспособен нагреть воду до нужной температуры.
Бойлер с магниевым анодом проработает дольше за счет дополнительной защиты от коррозии – только не забывайте его периодически менять.
Рециркуляция дымовых газов котла, работающего на природном газе, для снижения выбросов NOx — CIBSE Journal
Исследование, опубликованное в 2015 году Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), показало, что загрязнение воздуха обходится европейской экономике примерно в 1,6 трлн долларов США в год в виде болезней и смертей 1 , при этом экономические затраты, связанные с загрязнением воздуха, составляют более 10% валового внутреннего дохода. продукт (ВВП). По абсолютным экономическим затратам в первой десятке доминируют крупные экономики, включая Великобританию.
Одним из важных факторов являются выбросы NO x от промышленных газовых котлов.В этом CPD будет рассмотрено, почему существует озабоченность по поводу выбросов NO x , выделяемых котлом, и, в частности, как рециркуляция дымовых газов может значительно снизить эти выбросы.
С 26 сентября 2018 года в соответствии с постановлением ЕС № 814/2013 3 выбросы оксидов азота, выраженные в виде диоксида азота, от водонагревателей не должны превышать 56 мг · кВт · ч — ¹.
Котлы, работающие на природном газе, обычно мощностью от 500 кВт до 32 МВт, предоставляют хорошую возможность для рециркуляции дымовых газов (FGR) (Источник: Bosch)
Помимо этого, Лондонский план — посредством дополнительного руководящего документа по планированию устойчивого проектирования и строительства 4 — устанавливает требования к планированию для всех основных событий, находящихся под контролем властей Большого Лондона (GLA), и призывает газовые котлы иметь NO x . номинальная мощность менее 40 мг · кВт · ч — ¹ (такая же цифра, необходимая для получения максимальных баллов Breeam для системы, которая минимизирует выбросы NO x ).Это, вероятно, поможет продвинуть требование о том, чтобы котлы были ниже 40 мг · кВт · ч — ¹ в определенных областях — хотя GLA все еще проводит некоторый дополнительный анализ окончательных требований.
Недавно — и после успехов в Германии и Дании — Великобритания подготовила консультационный документ по зонам чистого воздуха 5 для тех городов, где проблемы с качеством воздуха наиболее серьезны. Эти зоны, запланированные на 2020 год, представляют собой механизм сокращения загрязнения в центрах городов, в частности, путем поощрения замены старых, загрязняющих окружающую среду транспортных средств на современные, более чистые транспортные средства.Отсутствует конкретное обсуждение влияния выбросов NO x от котлов, что, по-видимому, противоречит опубликованной в прошлом году Стратегии качества воздуха лондонского Сити 6 , которая определяет использование природного газа в коммерческих целях как значительный источник NO . x в городе, как показано на Рисунке 1. Однако существуют практические опасения по поводу достижения низких целевых показателей выбросов NO x в существующих энергетических центрах, обслуживающих схемы централизованного теплоснабжения, которые — в соответствии с общей политикой правительства Великобритании — имеют большой пик. -загрузить котлы, которые будет сложно модифицировать для достижения повышенных показателей качества воздуха.
Преобразование природного газа и воздуха в тепло и загрязняющие вещества
Воздух содержит 21% O₂ и 78% N₂ и подается в горелку исключительно для обеспечения компонента O₂, необходимого в процессе сгорания. Азот не участвует в процессе сгорания природного газа и в идеале должен проходить через котел без реакции.
Однако есть три основных процесса, которые создают NO x при сжигании природного газа: термический NO x ; топливо NO х ; и подскажите NO x .(См. Информацию об оксидах азота в рамке.)
Термический NO x образуется при очень высоких температурах, обычно выше 1200 ° C, и является результатом окисления азота, содержащегося в воздухе для горения. Тепловой NO x — это преобладающий NO x , образующийся при сгорании природного газа, и является функцией температуры и времени пребывания азота при этой температуре; чем выше температура пламени, тем больше образование термического NO x .
Топливный NO x образуется, когда азот в топливе (в отличие от азота в воздухе) соединяется с избыточным кислородом в воздухе. Это несущественная проблема для природного газа, хотя это проблема для нефти и угля.
Подсказка NO x образуется на самой ранней стадии горения. Он образуется в результате реакции атмосферного азота с кислородными радикалами в воздухе — такие радикалы образуются, когда молекула кислорода распадается на отдельные атомы с неспаренными электронами.Уровни мгновенных выбросов NO x , как правило, очень низкие, поэтому они обычно представляют интерес только для наиболее требовательных целей по выбросам. Это становится более актуальным по мере уменьшения двух других источников NO x .
Таким образом, когда природный газ сжигается в присутствии воздуха, образующийся коктейль дымовых газов включает оксид азота (NO). Затем NO реагирует с воздухом с образованием NO 2 . Помимо реакции с образованием диоксида азота, он также реагирует с кислородом с образованием озона (а также NO₂).
Озон является одним из основных ингредиентов смога и опасен для здоровья, который может вызвать респираторные заболевания, а также повредить растения и другие материалы. Солнечный свет преобразует NO 2 и несгоревшие углеводороды в атмосфере с образованием фотохимического смога. Эти газы NO x играют центральную роль в образовании мелких частиц (твердых частиц, ТЧ) и приземного озона, оба из которых связаны с неблагоприятными последствиями для здоровья. Дождь может удалить NO₂ из атмосферы.Однако NO₂ разлагается с водой с образованием азотистой кислоты (HNO₂) и азотной кислоты (HNO₃), оба из которых являются коррозионными.
Уровни избытка воздуха, температура этого воздуха и способ смешивания воздуха с газом влияют на производство NO x . При более высоких температурах предварительного нагрева воздуха уровни NO x будут увеличиваться, причем воздух обычно предварительно нагревается теплообменниками выхлопного газа / воздуха или более компактными рекуперативными горелками. Предварительный подогрев воздуха значительно увеличит эффективность сгорания и снизит выбросы углерода, но увеличит выбросы NO x .
Для больших котлов (1 МВт и выше) типичные уровни NO x в настоящее время, вероятно, будут выше 70 мг · кВт · ч. — ¹ — хотя трудно дать конкретную характеристику, поскольку существует множество комбинаций котла и горелки с фактические уровни зависят от камеры сгорания, головки горелки и типа пламени, а также геометрии.
Рециркуляция дымовых газов
Температуру пламени можно снизить — и таким образом уменьшить образование NO x — путем добавления в горелку инертных газов, таких как диоксид углерода, азот, пар или любой другой инертный газ.Идеальный источник такого газа — дымовые газы, которые, покинув камеру сгорания, будут инертными и будут иметь температуру значительно ниже температуры пламени. При добавлении около 10% дымового газа в пламя температура снижается примерно на 7%. Это называется рециркуляцией дымовых газов (FGR). Хотя можно считать, что повторный нагрев горячих дымовых газов может усилить образование NO x , относительно холодный (по сравнению с камерой сгорания) инертный газ снижает температуру пламени, таким образом уменьшая образование NO x .
В стандартной горелке с наддувом присутствует избыток кислорода для обеспечения полного сгорания, тогда как в FGR избыточный кислород уменьшается и частично заменяется инертными дымовыми газами, которые смешивают и поглощают часть энергии пламени, что снижает температуру. Образование NO x экспоненциально увеличивается с ростом температуры, поэтому снижение температуры пламени может легко снизить уровни NO x до 50%, как показано на Рисунке 2. При более высоких скоростях рециркуляции дымовых газов размер пламени может увеличиваться, которые могут вызвать столкновение с поверхностями теплопередачи, поэтому требуется ограничение скорости стрельбы.Последующее снижение содержания кислорода ограничивает возможность реакции азота на более поздних стадиях пламени.
Рисунок 3: Котел с системой рециркуляции дымовых газов (FGR) (Источник: Bosch)
Фактически, воздуховод FGR (показанный на Рисунке 3) соединяется между специальным отверстием на воздухозаборнике горелки (показанным на Рисунке 4) и ответвлением в дымоходе рядом с выходом из котла — и, возможно, вентилятором — с потоком дымовых газов регулируется заслонкой. Канал изолирован для уменьшения образования конденсата и включает в себя точки отвода конденсата в канале, примыкающем к входному отверстию горелки.
При использовании нескольких котлов каждый будет иметь свой собственный агрегат FGR. Электронные системы управления горением обеспечивают рециркуляцию дымовых газов в горелку в правильном количестве, при этом обычно до 10% дымовых газов рециркулируют. В остальном требования те же, что и для стандартной горелки с наддувом, и основной дымоход имеет такой же массовый расход.
Это может иметь небольшое отрицательное влияние на энергоэффективность из-за снижения теплопередачи в результате более низких температур пламени и небольшого снижения теплового КПД.Как правило, котлы немного занижены, чтобы обеспечить более благоприятное перемешивание в камере сгорания.
Рециркулируемые дымовые газы обычно втягиваются в горелку вентилятором горелки, но для более крупных приборов может быть установлен дополнительный вентилятор. Заслонка горелки постепенно открывается по мере модуляции горелки. Сам заслонка настраивается в процессе ввода горелки в эксплуатацию, и это еще один параметр, который инженер по вводу в эксплуатацию должен регулировать в дополнение к топливу и воздуху. Как обсуждалось ранее, NO x и CO изменяются обратно пропорционально, причем уровни CO возрастают по мере того, как уровни NO x уменьшаются.Поэтому важно, чтобы система была правильно настроена для наиболее эффективной работы.
С точки зрения капитальных затрат горелки более дорогие, так как они производятся специально для конкретного применения. Система дымохода и соединения дымохода относительно просты. Согласно рекомендациям производителя, типичные дополнительные расходы — по сравнению со стандартной установкой с использованием FGR — составляют от 20% до 25% дополнительных затрат на горелку и дымоход, а не на общую стоимость проекта. Стоимость киловатта снижается с увеличением размера котла.
Рисунок 4: Горелка для природного газа, предназначенная для рециркуляции дымовых газов (FGR) (Источник: Bosch)
При использовании FGR требуется незначительное дополнительное обслуживание, особенно в связи с тем, что при использовании чистого топлива, такого как природный газ, на вентиляторе горелки остается минимальное дополнительное накопление. Основное внимание уделяется надлежащему удалению конденсата и правильной работе заслонки.
Существует множество способов сокращения выбросов NO x в дымовых газах котлов, работающих на природном газе — см. Оксиды азота (NO x ), Почему и как они контролируются , Агентство по охране окружающей среды США, 1999 , для отличного обзора всех технологий.Однако для котлов мощностью от 500 кВт до 32 МВт базовая технология FGR может обеспечить практичное и экономичное решение. Простота — одно из его величайших преимуществ, особенно по сравнению с одной из основных конкурирующих технологий — селективным каталитическим восстановлением (SCR), которая, хотя и более адаптируема, требует больше места и значительно больше обслуживания.
Оттенки NOx
NOx — собирательный термин для оксидов азота.
Оксид азота (NO) , также известный как оксид азота и монооксид азота, представляет собой чистый газ, образующийся из азота и кислорода при высоких температурах.NO является сигнальным фактором, контролирующим тонус сосудов организма, а также уровни воспаления, свертывания и окисления. При обычных уровнях окружающей среды он не считается опасным для здоровья. Тем не менее, это токсичный газ в высоких концентрациях (безопасная доза должна быть менее 80 ppm), и продолжительное воздействие вызовет затруднение дыхания и может быть смертельным. Он быстро реагирует с кислородом с образованием диоксида азота NO₂.
Двуокись азота (NO₂) — это красновато-коричневый газ с высокой реакционной способностью, который имеет сильный запах, является мощным окислителем и основным загрязнителем воздуха.Он токсичен: 1,5 ppm2 вызывает проблемы, потому что в сочетании с водой (естественно присутствующей в легких) он образует азотную кислоту. Это сильный раздражитель, который может вызвать отек легких (жидкость в легких), ведущий к смерти, возможно, с задержкой по времени. При 20 ° C 1 ppm NO₂ = 1,910 мкг • м-³ NO₂.
Закись азота (N₂O) , также известная как «веселящий газ», является основным парниковым газом и загрязнителем воздуха, но не является значительным продуктом сгорания природного газа.
CPD при поддержке Bosch
© Тим Двайер, 2016 .
Артикул:
- Экономические издержки воздействия загрязнения воздуха на здоровье в Европе — по состоянию на 9 ноября 2016 г.
- Оксид азота: токсичность — по состоянию на 9 ноября 2016 г.
- Регламент Комиссии (ЕС) № 814/2013 от 2 августа 2013 года, вводящий в действие Директиву 2009/125 / EC о требованиях к экологическому проектированию водонагревателей и накопителей горячей воды.
- Устойчивое проектирование и строительство , Управление Большого Лондона, 2014 г.
- Внедрение зон чистого воздуха в Англии — по состоянию на 9 ноября 2016 г.
- Стратегия лондонского Сити в области качества воздуха на 2015–2020 гг. , Корпорация Лондонского Сити.
- Hazelhurst J, Tolley’s Industrial and Commercial Gas Installation Practice — Gas Service Technology Volume 3 , Taylor & Francis, 2012. .
Заполните анкету
Внутренняя рециркуляция CFB продемонстрирована на Carbondale
Котлы с внутренней рециркуляцией CFB исследуются в течение многих лет.Первое практическое применение Babcock & Wilcox IR-CFB, которое поставляет тепло и электроэнергию для Университета Южного Иллинойса в Карбондейле, в настоящее время работает достаточно долго, чтобы сообщить о первоначальном опыте эксплуатации.
Первая система отделения частиц с внутренней рециркуляцией CFB (IR-CFB) от Babcock & Wilcox (B&W) для угольного котла с циркулирующим псевдоожиженным слоем (CFB) мощностью 46 т / ч, поставленного B&W для Университета Южного Иллинойса. (SIU) был запущен, и первоначальный опыт эксплуатации обнадеживает.На установке сжигается высокосернистый уголь штата Иллинойс для производства пара для выработки электроэнергии, отопления и охлаждения. Конструкция основана на системе сбора / рециркуляции твердых частиц, состоящей из первичного ударного коллектора с U-образной балкой и вторичного коллектора мультициклона, аналогичного предыдущим установкам B&W CFB.
Однако в конструкции IR-CFB все частицы, собранные ударным сепаратором с U-образной балкой, рециркулируют непосредственно обратно в печь без использования возвратных ножек L-образного клапана. Запасы твердых частиц в печи регулируются путем изменения скорости рециркуляции из мультициклонного пылеуловителя в печь.
Пар, производимый на электростанции SIU, используется для обогрева и охлаждения 70 зданий общей площадью около 500 000 м 2 2 (5 000 000 футов 2 ) площади. По мере того как университет продолжал расти в размерах, а экологические требования становились все более требовательными, необходимость модернизации электростанции стала очевидной.
Университет Южного Иллинойса расположен в Карбондейле, штат Иллинойс, примерно в 80 км (50 милях) к северу от слияния рек Миссисипи и Огайо.Иллинойс обладает крупнейшими запасами битуминозного угля среди всех штатов страны, а сам университет расположен в крупнейших запасах штата и примыкает к ним. Университет полагается на этот источник топлива с момента его появления в 1869 году.
Технико-экономическое обоснование, подготовленное для Совета по капитальному развитию штата Иллинойс (CDB), рекомендовало, чтобы технология сжигания, используемая для электростанции, использовала уголь Иллинойса в качестве источника топлива. CDB, как часть программы по стимулированию развития угольных технологий для коммерческого, промышленного и институционального секторов, предоставил финансирование для проекта нового котла IR-CFB.
Процесс в котле IR-CFB
Большая часть унесенных твердых частиц в котлах IR-CFB рециркулирует внутри печи или улавливается и возвращается непосредственно в печь с помощью сепараторов с U-образной балкой. Мелкие частицы, собранные вторичным мультициклонным сепаратором, также рециркулируют в нижнюю печь. Рециркуляция твердых частиц внутри печи и контуры вторичной рециркуляции твердых частиц обеспечивают интенсивное перемешивание твердых частиц. Из-за скорости проскальзывания между дымовым газом и твердыми частицами время пребывания твердых частиц увеличивается, чтобы максимально увеличить выгорание топлива и использование сорбента.
Котлы IR-CFB работают при относительно высокой плотности твердых частиц в верхней топке. Это обеспечивает высокую скорость реакции газ-твердые частицы для горения, хорошее улавливание серы при относительно низком молярном соотношении кальция и серы, низкие выбросы NO x , высокую скорость передачи тепла стенкам печи и предсказуемый температурный профиль для всей печи. рост.
Расположение котла SIU типичное для конструкции котла IR-CFB. Конструктивные особенности IR-CFB включают:
Двухступенчатое разделение твердых частиц для повышения эффективности выгорания углерода, лучшего использования известняка и увеличения времени пребывания твердых частиц. Контролируемая рециркуляция твердых частиц (лучший отклик на изменение нагрузки и более широкий диапазон изменения). Котел имеет меньшее количество огнеупоров (по сравнению с предыдущими конструкциями CFB) для быстрого запуска и меньшего количества технического обслуживания для снижения эксплуатационных расходов. Низкие равномерные скорости на выходе из печи, а также U-образные балки и перегреватель для значительного уменьшения эрозии. Самотечная подача топлива и система рециркуляции летучей золы под действием силы тяжести.Блок SIU представляет собой атмосферный котел IR-CFB, предназначенный для выработки пара 46 т / час (101500 фунтов / час) при давлении 47 бар (изб.) И 399 ° C (750 ° F) с питательной водой. температура на входе в экономайзер 109 ° C (228 ° F).
Дробленый уголь размером 12,7 мм (0,5 дюйма) x нулевой крупности подается из угольного бункера через гравиметрический ленточный питатель через правую боковую стенку печи.
Одна точка подачи топлива используется для подачи угля в нижнюю топку или в первую зону. Одна точка обратной закачки вторичных твердых частиц расположена в задней стенке котла в нижней топке. Котел имеет одну сточную канализацию. Система инертного материала используется для обеспечения начального инвентаря в печи, а также может использоваться для помощи в контроле температуры слоя во время изменения нагрузки.Подпитка для системы инертных материалов может быть доставлена внешним грузовиком или системой золоудаления во время работы установки.
Котел имеет две газовые надкладные горелки, расположенные в задней стенке топки, и две газовые надкроватные горелки, расположенные в передней стенке. Горелки над слоем могут нагревать слой во время запуска перед подачей угля. Мощность этих горелок составляет 17,6 МВт (60 МБТЕ / ч) каждая, а выработка пара при сжигании природного газа ограничена 70% MCR.Горелки с фурмой используются для стабилизации слоя после начала сжигания угля.
Колпачки для первичного распределения воздуха устанавливаются между трубами в полу печи мембранной конструкции. Баланс воздуха для горения принимается в виде перегорающего воздуха на двух уровнях на передней и задней стенках топки через специальные сопла для ступенчатого горения. Как первичный, так и вторичный потоки воздуха питаются отдельными вентиляторами первичного и вторичного воздуха.
Котел имеет вертикальную батарею пароперегревателей подвесного типа.Терминальный регулятор распыления (подача конденсированного насыщенного пара) используется для регулирования температуры пара в диапазоне нагрузок. Пароперегреватель расположен внутри водоохлаждаемого газонепроницаемого мембранного корпуса. За пароперегревателем расположен двухбарабанный генераторный агрегат, за которым следует мультициклонный пылеуловитель и, наконец, горизонтальный трубчатый экономайзер. Предусмотрен рукавный фильтр для окончательного улавливания твердых частиц перед тем, как дымовой газ попадет в вытяжной вентилятор и выйдет через дымовую трубу.
Устройство IR-CFB оборудовано цифровой системой управления Westinghouse (DCS) для контроля и управления устройством.
Печь
Размеры поперечного сечения печи составляют 13,1 м x 3,66 м (10 футов 2 дюйма x 12 футов) в глубину. Печь состоит из газонепроницаемых мембранных водоохлаждаемых стенок с трубами диаметром 76 мм (3 дюйма) и центрами 102 мм (4 дюйма). Приведенная скорость дымовых газов в верхней части топки составляет примерно 4,9 м / с (16 футов / с). Размеры поперечного сечения нижней топки или первичной зоны уменьшены, чтобы обеспечить хорошее перемешивание твердых частиц, способствовать уносу твердых частиц и обеспечить работу котла при низких нагрузках с разумными скоростями дымовых газов в слое.Первичный воздушный поток составляет примерно 60% от общего воздушного потока.
На все нижние поверхности стенок печи наносится тонкий слой огнеупора для защиты от коррозии и эрозии. Основываясь на предыдущем опыте эксплуатации, сверхвысокопрочный, износостойкий огнеупорный глинозем с низким содержанием цемента используется для нижней печи от пола до отметки 7,3 м (24 фута).
Система отделения твердых частиц является ключевым элементом любой конструкции котла CFB, влияя на общую производительность, а также на капитальные и эксплуатационные расходы котла.Устройство для сбора первичных твердых частиц представляет собой сепаратор ударного типа, состоящий из набора U-образных элементов из нержавеющей стали (U-образных балок), расположенных в виде лабиринта. Этот первичный коллектор состоит из двух ступеней. Первая ступень представляет собой внутрипечной сепаратор, состоящий из двух рядов U-образных балок, расположенных поперек выхода печи и выводящих собранные твердые частицы непосредственно обратно в печь вдоль задней стенки. Расчетная эффективность улавливания внутрипечных U-образных балок превышает 75%.
Небольшая фракция мелких твердых частиц, которые проходят через сепараторы с U-образной балкой, попадает в высокоэффективный мультициклонный пылеуловитель (MDC), установленный перед экономайзером.MDC действует как вторичный сепаратор твердых частиц и улавливает более 90 процентов твердых частиц, поступающих в устройство. Комбинированная эффективность сбора MDC и U-образных балок превышает 99,75%.
Собранная мелочь помещается в бункер для золы MDC, а роторный питатель с регулируемой скоростью используется для управления скоростью рециркуляции золы из бункера для золы обратно в печь. Зола, проходящая через роторный питатель, сбрасывается на конвейер с воздушной заслонкой (поток воздуха под действием силы тяжести) и под действием силы тяжести транспортируется в нижнюю печь через желоб в задней стенке печи.
Опыт эксплуатации
Обработка угля: Парогенератор предназначен для сжигания угля с высоким содержанием серы, подаваемого из угольной шахты Old Ben II, которая находится примерно в 80 км (50 миль) от SIU. Необработанный уголь доставляется грузовиком на территорию завода, где он складывается на угольном складе, а затем с помощью фронтальных погрузчиков подается на конвейерную систему подачи топлива.
Уголь транспортируется с угольного склада по наклонной ленте к передаточному желобу, который питает как котел CFB, так и два существующих котла с топкой.Скребковый цепной конвейер перемещает уголь в дробилку, а два ковшовых элеватора доставляют уголь из дробилки в силос. Вместимость силоса рассчитана на 27 часов непрерывной работы при полной нагрузке. Уголь классифицируется как эрозионный, среднелетучий и высокосернистый.
Пусконаладочные работы и пуск: Монтаж котла был завершен в феврале 1996 года. Первоначальные пусконаладочные работы начались в июне 1996 года, через 25 месяцев после начала проектирования блока. Заключительное гидроиспытание котла было проведено в августе 1996 года.Установка и отверждение огнеупора были завершены в январе 1997 года.
Окончательная сушка огнеупора была произведена с помощью надкроватных горелок, а первый угольный пожар образовался в декабре 1996 года. Операция по продувке паропровода была завершена в январе 1997 года при сжигании газа. , используя надкроватные пусковые горелки. С января 1997 г. по июль 1997 г. котел не горел по причинам, не связанным с котлом ЦКС. Завершение прокатки, стабилизации и синхронизации турбогенератора ожидается в феврале 1998 года.
Успех пуско-наладочных работ и пусконаладочных работ стал результатом нескольких факторов. Значительное время было потрачено на обучение операторов и проверку систем и компонентов управления. Все подсистемы котла были запущены и испытаны перед запуском агрегата. Надежные показания ввода / вывода были получены как от систем управления горелкой, так и от систем контроля горения.
После первого возгорания угля установка проработала 29 дней подряд перед отключением.В рамках плана запуска SIU также наняла опытный рабочий персонал из других подразделений CFB. Три оператора (каждый из которых обслуживает смену), техник по КИПиА и главный инженер внесли большой вклад в успехи SIU, часто устраняя проблемы еще до их полного развития.
Характеристики котла: начальное сжигание угля было успешно проведено при 70-процентной нагрузке котла MCR. Эффективность пусковой горелки над слоем проверена и работает в соответствии с прогнозами. Опыт сжигания угля подтвердил следующие характеристики оборудования:
Самотечная система подачи угля Уменьшенное количество рядов U-образных балок Внутренняя рециркуляция твердых частиц Характеристики огнеупора Производительность вентиляторов, колпачков, надкроватных горелок и т. Д. Система рециркуляции IR-CFB по сравнению с системой рециркуляции золы MDC. NO x, и выбросы твердых частиц.Первоначальный проект установки предусматривал один непрерывный монитор выбросов (CEM) для мониторинга выбросов как от IR-CFB, так и от существующих топочных устройств.Во время запуска была определена необходимость в специальном мониторе выбросов на установке IR-CFB, и были внесены изменения как в органы управления, так и в котел, чтобы включить автономный монитор для этого блока. В полевых условиях в секцию экономайзера также были добавлены обдувки сажи для контроля засорения.
Зоны технического обслуживания: Котел SIU IR-CFB включает ряд проверенных конструктивных особенностей для сокращения объема технического обслуживания в следующих областях:
Твердотельные сепараторы с U-образной балкой Огнеупор (нижняя печь, свод печи, ограждение с U-образной балкой, перенос бункер и т. , и установила режим сжигания угля и газа при 100-процентной MCR и промежуточных нагрузках.Окончательные приемочные испытания на сжигание угля в условиях БКМ были завершены в сентябре 1997 года. Котел прошел все гарантии работоспособности. Котел CFB оказался жизнеспособной технологией для сжигания угля с высоким содержанием серы, сочетающей простоту и низкие эксплуатационные расходы с более высокой эксплуатационной готовностью и меньшими затратами на техническое обслуживание. Ожидается, что SIU IR-CFB будет соответствовать требованиям по выработке электроэнергии и нагреву / охлаждению в кампусе, используя уголь с высоким содержанием серы с высокой эффективностью, при этом соблюдая нормы выбросов местного правительства и правительства штата.
Таблицы Таблица 1. Расчетные характеристики котла и расчетные характеристики
Питательный насос котла — обзор
4.3.2 Режим работы питающего насоса, запасы и потребность в переменной скорости
Мощность питающего насоса котла, определяемая условиями подачи давления котла и турбины, представлена на рис. 1.71. На диаграмме показаны характеристики питающего насоса котла, то есть отношения между напором, создаваемым питательным насосом котла, соответствующим конкретному значению перекачиваемого питательного потока, и скоростью питающего насоса котла.Указаны различные характеристики напора / расхода, соответствующие рабочему диапазону скоростей насоса. Кривая, обозначенная как «сопротивление системы», представляет собой соотношение между расходом питательной воды и напором, который должен быть произведен питательным насосом котла для закачки питательной воды в котел. На схеме также показаны расчетные значения расхода питательной воды для турбоустановки, котельной и самого питательного насоса.
РИС. 1.71. Характеристики питающего насоса котла и системы
Обычно котел проектируют так, чтобы он производил пар с большей скоростью, чем это соответствует значению, используемому в конструкции турбогенератора.Этот запас обычно составляет около 5% и предназначен для покрытия вариаций применения (например, условий площадки, таких как доступная охлаждающая вода) во время проектирования котла, а также для учета ухудшения эксплуатационных характеристик установки. В дополнение к эффекту запаса котла, питающий насос котла спроектирован так, чтобы обеспечивать гораздо больший расход питательной воды, чем требуется в нормальных проектных условиях котла. Это предназначено, чтобы справиться с износом насоса и переходными условиями, а также действовать в качестве эксплуатационного запаса.
При значении питающего потока, соответствующем расчетному количеству турбины, напор, создаваемый насосом, превышает напор, необходимый для подачи воды в котел. Это избыточное давление можно свести к минимуму, если насос может работать на пониженной скорости: если это невозможно, избыточное давление должно быть сброшено через регулирующий клапан питательной воды. Как видно из рис. 1.71, при малых значениях расхода питания превышение напора, создаваемого насосом, над сопротивлением системы, является значительным.На типичных британских установках мощностью 500 МВт и более всегда используется привод с регулируемой скоростью, потому что стоимость его предоставления намного меньше, чем эксплуатационные и финансовые потери, которые могут быть понесены этим падением давления. В дополнение к этому, все традиционные установки должны быть способны работать в две смены, то есть останавливаться на ночь и запускаться утром. Во время остановки на ночь давление в котле значительно падает, так что во время периода пуска на следующее утро от питающего насоса котла требуется всего лишь около 100-200 бар вместо примерно 230 бар давления на полной скорости при закрытом клапане, установленного на заводе. насос.По этой причине насос, который используется во время периода пуска, должен иметь диапазон скорости примерно до 70% от полной скорости, чтобы избежать чрезмерного износа регулирующего клапана питательной воды.
Поскольку потребляемая мощность питающего насоса котла для типичного блока мощностью 500 МВт составляет приблизительно 10 МВт, можно видеть, что выбор экономичного и технически приемлемого привода питающего насоса котла с регулируемой скоростью вращения является очень важным решением. Возможные типы регулируемых приводов питающего насоса котла, которые были рассмотрены CEGB для использования на крупных энергоблоках:
- •
Электродвигатель с фиксированной скоростью и регулируемой муфтой.
- •
Электродвигатель с регулируемой скоростью (VSM) с питанием от преобразователя.
- •
Паровая турбина с противодавлением.
- •
Конденсационная паровая турбина.
В дополнение к этим вариантам, в прошлом рассматривался и использовался вариант асинхронного двигателя с контактным кольцом, регулируемый сопротивлением в цепи ротора. Это относительно дешевое и простое решение, использующее большие жидкие реостаты с механически перемещаемыми точками отбора отводов, на практике оказалось ненадежным и требовало больших затрат на техническое обслуживание.
Электродвигатели с регулируемой скоростью и конденсационные паровые турбины только недавно стали жизнеспособными вариантами (для будущих блоков мощностью более 900 МВт) из-за тенденции к более медленным (6000 об / мин или меньше) питающим насосам котла международного класса для ограничения эрозии и кавитации в насосе, до требуемого NPSH, высоты деаэратора и т. д. Эти два типа привода не могут использоваться с более высокоскоростными насосами «Advanced Class», используемыми до сих пор на агрегатах мощностью 500 и 660 МВт, из-за преобразователя ограничения размеров и трудности с вибрацией и нагрузкой на лезвие.
Техническое описание приводов электродвигателей (регулируемых, индукционных, синхронных и т. Д.) Для питательных насосов приведено в томе D. Описание использования паровых турбин для приведения в действие питательных насосов можно найти в разделе 9 настоящего документа. глава.
Котел внутреннего сгорания | CleanBoiler.org
Эта страница является информацией с сайта Cleaver-Brooks
.ВВЕДЕНИЕ
В этом разделе содержится справочная информация о выбросах котла. В этот раздел не включены показатели выбросов для отдельных моделей котлов.Свяжитесь с вашим местным уполномоченным представителем для получения дополнительной информации.
ЗАГРЯЗНИТЕЛИ И МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ
Сжигание стандартного ископаемого топлива (природного газа и масла сорта ASTM) в коммерческих и промышленных котлах приводит к следующим девяти выбросам; диоксид углерода, азот, кислород, вода, оксид углерода, оксид азота, оксиды серы, летучие органические соединения и твердые частицы. Последние пять продуктов сгорания считаются загрязнителями и, как известно, прямо или косвенно оказывают вредное воздействие на людей и окружающую среду.
В следующем разделе описывается образование и контроль каждого из загрязняющих веществ в коммерческих и промышленных котлах:
- Окись углерода
- Оксиды азота
- Оксиды серы
- Летучие органические соединения / углеводороды
- Твердые частицы
СОЕДИНЕНИЯ АЗОТА (NOx)
Хотя есть доказательства, доказывающие, что NOx сам по себе вреден для человека, основная причина, по которой NOx считается экологической проблемой, заключается в том, что он инициирует реакции, которые приводят к образованию озона и кислотных дождей.Озон и кислотные дожди могут повредить ткань, привести к растрескиванию резины, ухудшить видимость, повредить здания, нанести вред лесам и озерам и вызвать проблемы со здоровьем. Контролируя уровни NOx, наряду с другими загрязнителями, можно снизить уровни кислотных дождей и озона.
Основными загрязнителями азота, производимыми котлами, являются оксид азота (NO) и диоксид азота (NO2), вместе именуемые NOx. Вклад различных источников NOx в общие уровни NOx варьируется в зависимости от мегаполисов.Как правило, доля мобильных источников в общем уровне NOx колеблется от 60 до 80 процентов: для стационарных источников — от 20 до 40 процентов. Значительная часть NOx из стационарных источников может быть отнесена к бытовым, коммерческим и промышленным источникам, включая промышленные котельные. В промышленных котлах NOx в основном образуется двумя способами; термические NOx и топливные NOx: термические NOx образуются, когда азот и кислород в воздухе для горения соединяются друг с другом при высоких температурах в пламени.Термические NOx составляют большую часть NOx, образующихся при сгорании газов и легких масел.
Топливные NOx образуются в результате реакции азота в топливе с кислородом воздуха для горения. Проблема с газообразным топливом возникает редко. Но в маслах, содержащих значительное количество связанного с топливом азота, топливные NOx могут составлять до 50% от общих выбросов NOx. На выбросы NOx из котлов влияет множество факторов. Наиболее важными факторами являются температура пламени и количество азота в топливе.Другими факторами, влияющими на образование NOx, являются избыточный уровень воздуха и температура воздуха для горения.
В то время как температура пламени в первую очередь влияет на термическое образование NOx, количество азота в топливе определяет уровень топливных выбросов NOx. Топливо, содержащее больше азота, приводит к более высокому уровню выбросов NOx. Большинство технологий контроля NOx для промышленных котлов с потребляемой мощностью менее 100 MMBtu / час сокращают термические NOx и мало влияют на топливные NOx. Топливные NOx наиболее экономично сокращаются в коммерческих и промышленных котлах за счет перехода на более чистые виды топлива (топлива, содержащие меньше связанного с топливом азота), если таковые имеются.
ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ NOx
Контроль за выбросами NOx можно разделить на два типа: методы дожигания и методы контроля сгорания. Методы дожигания направлены на выбросы NOx после образования, в то время как методы контроля сгорания предотвращают образование NOx во время процесса сгорания. Методы дожигания, как правило, более дороги, чем методы контроля сгорания, и обычно не используются в котлах с потребляемой мощностью менее 100 МбТЕ / час. Ниже приводится список различных методов контроля NOx.
Методы контроля дожигания включают:
- Селективное некаталитическое восстановление
- Селективное каталитическое восстановление
- К методам контроля горения относятся:
- Сжигание с низким избытком воздуха
- Мазут с низким содержанием азота
- Модификации горелки
- Впрыск воды / пара
- Рециркуляция дымовых газов
Каждый метод приводит к разной степени контроля NOx. Например, при сжигании природного газа сжигание с низким избыточным воздухом обычно снижает NOx на 10%, рециркуляцию дымовых газов на 75% и избирательное каталитическое восстановление на 90%.
МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ СГОРАНИЯ ПОСЛЕ СГОРАНИЯ
Селективное некаталитическое восстановление
Селективное некаталитическое восстановление включает введение восстановителя NOx, такого как аммиак или мочевина, в выхлопные газы котла при температуре приблизительно 1400-1600 ° F. Аммиак или мочевина разлагает NOx в выхлопных газах на воду и атмосферный азот. Селективное некаталитическое восстановление снижает NOx до 70%.
Однако эту технологию чрезвычайно трудно применить к промышленным котлам, которые часто регулируются или работают в цикле.Это связано с тем, что аммиак (или мочевина) должен вводиться в дымовые газы при определенной температуре дымовых газов. А в промышленных котлах, которые регулируются или часто меняют цикл, расположение выхлопных газов при заданной температуре постоянно меняется. Таким образом, невозможно применять селективное некаталитическое восстановление к промышленным котлам, которые имеют высокие возможности регулирования и часто модулируются или циклируются.
Селективное каталитическое восстановление
Селективное каталитическое восстановление включает впрыскивание аммиака в выхлопные газы котла в присутствии катализатора.Катализатор позволяет аммиаку снижать уровни NOx при более низких температурах выхлопных газов, чем при избирательном некаталитическом восстановлении. В отличие от селективного некаталитического восстановления, где выхлопные газы должны иметь температуру приблизительно 1400-1600 ° F, селективное каталитическое восстановление может использоваться, когда выхлопные газы имеют температуру от 500 ° F до 1200 ° F, в зависимости от используемого катализатора. Селективное каталитическое восстановление может привести к снижению NOx до 90%. Однако его использование дорого и редко может быть оправдано с точки зрения затрат на котлах с потребляемой мощностью менее 100 млн БТЕ / час.
МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ГОРЕНИЯ
Методы управления сгоранием снижают количество выбросов NOx за счет ограничения количества образования NOx во время процесса сгорания. Обычно это достигается за счет снижения температуры пламени. Методы контроля горения более экономичны, чем методы дожигания, и часто используются на промышленных котлах, требующих контроля выбросов NOx.
Сжигание с низким избытком воздуха (LEA)
В качестве запаса прочности для обеспечения полного сгорания котлы топятся с избытком воздуха.Одним из факторов, влияющих на образование NOx в котле, является избыток воздуха. Высокий уровень избытка воздуха (> 45%) может привести к повышенному образованию NOx, поскольку избыточный азот и кислород в воздухе для горения, попадающем в пламя, будут объединяться с образованием термических NOx. Сжигание с низким избытком воздуха включает ограничение количества избыточного воздуха, поступающего в процесс сгорания, чтобы ограничить количество дополнительного азота и кислорода, попадающего в пламя. Ограничение количества избыточного воздуха, попадающего в пламя, достигается за счет конструкции горелки и может быть оптимизировано за счет использования регуляторов подстройки кислорода.Сжигание с низким избытком воздуха может использоваться на большинстве котлов и обычно приводит к общему снижению выбросов NOx на 5-10% при сжигании природного газа.
Мазут с низким содержанием азота
При сжигании жидкого топлива NOx, образованные связанным с топливом азотом, могут составлять 20-50% от общего уровня NOx. Одним из способов снижения уровня NOx в котлах, работающих на дистиллятных маслах, является использование мазута с низким содержанием азота. Масла с низким содержанием азота могут содержать в 15-20 раз меньше связанного с топливом азота, чем стандартное масло № 2 (менее 0.001% азота, связанного с топливом). Когда топливо с низким уровнем выбросов NOx сжигается в топочных котлах, использующих рециркуляцию дымовых газов, достигается снижение выбросов NOx на 60% -70% по сравнению с выбросами NOx от стандартных масел № 2. Масло с низким содержанием азота наиболее часто используется в южной Калифорнии.
Модификации горелки Модификации горелки для контроля NOx включают изменение конструкции стандартной горелки для создания большего пламени. Увеличение пламени приводит к более низким температурам пламени и меньшему термическому образованию NOx, что, в свою очередь, приводит к снижению общих выбросов NOx.Технология применима к котлам большинства типов и размеров. Он наиболее эффективен при сжигании природного газа и дистиллятного мазута и мало влияет на котлы, работающие на мазуте. Чтобы соответствовать более строгим требованиям, модификации горелки должны использоваться в сочетании с другими методами снижения выбросов NOx, такими как рециркуляция дымовых газов. Если модификации горелки используются исключительно для достижения низких уровней NOx (30 ppm), это может отрицательно сказаться на рабочих параметрах котла, таких как динамический диапазон, мощность, уровни CO и эффективность.При выборе технологий контроля NOx важно учитывать все аспекты производительности котла.
Впрыск воды / пара
Для снижения уровня NOx можно использовать нагнетание воды или пара. Путем нагнетания воды или пара в пламя температура пламени снижается, тем самым снижая термическое образование NOx и общие уровни NOx. Впрыск воды или пара может снизить выбросы NOx до 80% (при сжигании природного газа) и может привести к более низкому снижению при сжигании масел. Существует практический предел количества воды или пара, который может быть впрыснут в пламя до того, как возникнут проблемы с конденсацией.Кроме того, при нормальных условиях эксплуатации впрыск воды / пара может привести к снижению КПД котла на 3-10%. Часто впрыск воды или пара используется в сочетании с другими методами контроля NOx, такими как модификации горелки или рециркуляция дымовых газов.
Система рециркуляции дымовых газов
Рециркуляция дымовых газов, или FGR, является наиболее эффективным методом снижения выбросов NOx от промышленных котлов с потребляемой мощностью ниже 100 MMBtu / hr. FGR влечет за собой рециркуляцию части относительно холодных выхлопных газов обратно в процесс сгорания, чтобы снизить температуру пламени и уменьшить образование NOx.В настоящее время это самая эффективная и популярная технология с низким уровнем выбросов NOx для дымовых и водотрубных котлов. И во многих приложениях не требуется никакого дополнительного оборудования для восстановления, чтобы соответствовать требованиям.
Технологии рециркуляции дымовых газов можно разделить на два типа; внешний или индуцированный.
Внешняя рециркуляция дымовых газов использует внешний вентилятор для рециркуляции дымовых газов обратно в пламя. По наружному трубопроводу отходящие газы от дымовой трубы направляются к горелке.Клапан регулирует скорость рециркуляции в зависимости от мощности котла.
Вынужденная рециркуляция дымовых газов использует вентилятор воздуха для горения для рециркуляции дымовых газов обратно в пламя. Часть дымовых газов направляется по воздуховоду или внутри к вентилятору воздуха для горения, где они предварительно смешиваются с воздухом для горения и вводятся в пламя через горелку. Новые конструкции индуцированных FGR, в которых используется встроенная конструкция FGR, становятся популярными среди владельцев и операторов котлов из-за их несложной конструкции и надежности.
Теоретически нет ограничений на количество снижения NOx с помощью FGR; практически существует физический допустимый предел. Предел снижения NOx варьируется для разных видов топлива Ñ 80% для природного газа и 20-25% для стандартного жидкого топлива.
Современные тенденции в технологиях с низким уровнем выбросов NOx заключаются в проектировании котла и оборудования с низким уровнем выбросов NOx в комплекте. Реальный дизайн позволяет адаптировать технологию контроля NOx к конструктивным особенностям топки котла, таким как форма, объем и тепловыделение.Разработав технологию с низким уровнем выбросов NOx в комплекте с котлом, можно устранить и свести к минимуму неблагоприятное влияние технологии с низким уровнем выбросов NOx на рабочие параметры котла (диапазон изменения, мощность, эффективность и уровни CO).
ВЫБОР ЛУЧШЕЙ ТЕХНОЛОГИИ NOx ДЛЯ РАБОТЫ
Какое влияние в конечном итоге оказывает технология контроля NOx на производительность котла? Некоторые средства контроля NOx могут ухудшить производительность котла, в то время как другие средства контроля могут значительно улучшить производительность. Аспекты производительности котла, которые могут быть затронуты, включают динамический диапазон, мощность, эффективность, избыток воздуха и выбросы CO.
Несоблюдение всех рабочих параметров котла может привести к увеличению затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание, снижению эффективности, повышению уровня CO и сокращению срока службы котла.
В следующем разделе обсуждаются все рабочие параметры котла и их связь с технологиями контроля NOx.
Поворотный
Выбор технологии с низким уровнем выбросов NOx, которая жертвует «гибкостью», может иметь много неблагоприятных последствий для котла. При выборе регуляторов NOx котел должен иметь динамический диапазон не менее 4: 1, чтобы снизить эксплуатационные расходы и количество циклов включения / выключения.Котел, использующий стандартную горелку с диапазоном изменения 4: 1, может работать так часто, как 12 раз в час или 288 раз в день, потому что котел должен начинать цикл при входах ниже 25% мощности.
В каждом цикле поток воздуха предварительной и дополнительной продувки отводит тепло от котла и отправляет его в дымовую трубу. Потери энергии могут быть уменьшены за счет использования горелки с большим диапазоном регулирования (10: 1), которая поддерживает котел даже при низкой мощности горения.
Каждый раз, когда котел выключается, прежде чем он снова включается, он должен пройти определенную последовательность запуска для обеспечения безопасности.Чтобы вернуть котел в рабочее состояние, требуется от одной до двух минут. Если возникает внезапная потребность в нагрузке, реакция не может быть ускорена. Поддержание котла в рабочем состоянии обеспечивает быструю реакцию на изменения нагрузки.
Частое переключение также приводит к выходу из строя компонентов котла. Увеличивается потребность в техническом обслуживании, увеличивается вероятность отказа компонентов и увеличивается время простоя котла. Поэтому, выбирая контроль NOx, всегда учитывайте диапазон регулирования горелки.
Вместимость
При выборе наилучшего контроля NOx мощность и диапазон регулирования следует рассматривать вместе, потому что некоторые технологии контроля NOx требуют снижения номинальных характеристик котла для достижения гарантированного снижения NOx.Например, формирование пламени (в первую очередь увеличение пламени для получения более низкой температуры пламени — следовательно, более низких уровней NOx) может потребовать снижения характеристик котла, поскольку сформированное пламя может ударяться о стенки печи при более высоких скоростях горения.
Однако требуемая мощность котла обычно определяется максимальной нагрузкой в системе пара / горячей воды. Следовательно, котел может быть слишком большого размера для возможных типичных условий нагрузки. Если котел слишком большой, его способность выдерживать минимальные нагрузки без циклической работы ограничена.Следовательно, при выборе наиболее подходящего контроля NOx мощность и диапазон регулирования следует рассматривать вместе для правильного выбора котла и удовлетворения общих требований к нагрузке системы.
КПД
Некоторые регуляторы с низким уровнем NOx сокращают выбросы за счет снижения температуры пламени, особенно в котлах с потребляемой мощностью менее 100 MMBtu / hr. Снижение температуры пламени уменьшает лучистую теплопередачу от пламени и может снизить эффективность котла. Потеря эффективности из-за более низких температур пламени может быть частично компенсирована использованием внешних компонентов, таких как экономайзер.Или метод компенсации может быть неотъемлемой частью конструкции NOx.
Одной из технологий, которая компенсирует потерю эффективности из-за более низкой температуры пламени в дымоходном котле, является рециркуляция дымовых газов. Хотя потеря лучистой теплопередачи может привести к потере эффективности, рециркулируемые дымовые газы увеличивают массовый поток через котел — таким образом, конвективная теплопередача в трубопроводах увеличивается. Увеличение конвективной теплопередачи компенсирует потери на лучистую теплопередачу без чистой потери эффективности.При рассмотрении технологии контроля NOx помните, что нет необходимости жертвовать эффективностью ради сокращения NOx.
Избыточный воздух
Избыточная подача воздуха в котел обеспечивает безопасную работу при превышении стехиометрических условий. Типичная горелка обычно настраивается с избытком воздуха 10-20% (2-4% O2). Контроль NOx, требующий более высоких уровней избыточного воздуха, может привести к тому, что топливо будет использоваться для нагрева воздуха, а не для преобразования его в полезную энергию. Таким образом, возникают повышенные потери в дымовой трубе и снижается КПД котла.Контроль NOx, требующий снижения уровня избыточного воздуха, может привести к пламени с дефицитом кислорода и повышенным уровням монооксида углерода или несгоревших углеводородов. Лучше всего выбрать технологию контроля NOx, которая мало влияет на избыток воздуха.
Выбросы окиси углерода (CO)
Высокая температура пламени и тщательное смешивание воздуха и топлива необходимы для снижения выбросов CO. Некоторые технологии контроля NOx, используемые в промышленных и коммерческих котлах, снижают уровни NOx за счет снижения температуры пламени путем изменения схемы смешивания воздуха и топлива.Более низкая температура пламени и меньшая интенсивность перемешивания могут привести к более высокому уровню CO.
Система искусственной рециркуляции дымовых газов может снизить уровни NOx за счет снижения температуры пламени без повышения уровня CO. Уровни CO остаются постоянными или снижаются из-за того, что дымовой газ вводится в пламя на ранних стадиях сгорания, а смешивание топлива с воздухом усиливается. Интенсивное перемешивание компенсирует снижение температуры пламени и приводит к тому, что уровни CO ниже, чем достигаемые без FGR.Но уровень CO зависит от конструкции горелки. Не все системы рециркуляции дымовых газов приводят к снижению уровня CO.
Общая производительность
При выборе наилучшего пакета контроля с низким уровнем выбросов NOx следует учитывать общую производительность котла. Рассмотрим приложение. Изучите все характеристики технологии управления и ее влияние на производительность котла. Технология контроля NOx, которая приводит к максимальному снижению NOx, не обязательно является лучшей для конкретного применения или наилучшей для большого диапазона изменения, адекватной производительности, высокой эффективности, достаточного избытка воздуха или более низкого CO.Новые технологии с низким уровнем выбросов NOx обеспечивают снижение выбросов NOx, не влияя на общую производительность котла.
СОЕДИНЕНИЯ СЕРЫ (SOx)
Основная причина, по которой соединения серы, или SOx, классифицируются как загрязнители, заключается в том, что они реагируют с водяным паром (в дымовых газах и атмосфере) с образованием тумана серной кислоты. Переносимая по воздуху серная кислота была обнаружена в тумане, смоге, кислотном дожде и снеге. Серная кислота также была обнаружена в озерах, реках и почве. Кислота чрезвычайно агрессивна и вредна для окружающей среды.
Сжигание топлива, содержащего серу (в основном, масел и углей), приводит к появлению загрязняющих веществ в форме SO2 (диоксид серы) и SO3 (триоксид серы), вместе называемых SOx (оксиды серы). Уровень выбросов SOx напрямую зависит от содержания серы в топливе. Уровень выбросов SOx не зависит от размера котла или конструкции горелки. Обычно около 95% серы в топливе будет выбрасываться в виде SO2, 1-5% в виде SO3 и 1-3% в виде частиц сульфата. Сульфатные частицы не считаются частью общих выбросов SOx.
Исторически, загрязнение SOx контролировалось либо рассеиванием, либо сокращением. Рассеивание включает использование высокой трубы, которая обеспечивает выброс загрязняющих веществ высоко над землей и над любыми окружающими зданиями, горами или холмами, чтобы ограничить выбросы SOx на уровне земли. Сегодня одного лишь рассеивания недостаточно для удовлетворения более строгих требований по выбросам SOx; Также необходимо использовать методы восстановления.
Методы восстановления SOx включают переход на топливо с низким содержанием серы, обессеривание топлива и использование системы обессеривания дымовых газов (FGD).Обессеривание топлива, которое в первую очередь относится к углю, включает удаление серы из топлива перед сжиганием. Десульфуризация дымовых газов включает использование скрубберов для удаления выбросов SOx из дымовых газов.
Системы обессеривания дымовых газов классифицируются как невозобновляемые или регенерируемые. Нерегенерируемые системы ДДГ, наиболее распространенный тип, приводят к образованию отходов, требующих надлежащей утилизации. Регенерируемая ДДГ превращает побочные отходы в товарный продукт, такой как сера или серная кислота.Снижение выбросов SOx на 90-95% может быть достигнуто за счет ДДГ. Десульфуризация топлива и ДДГ в основном используются для снижения выбросов SOx для больших котельных. Как правило, технология не может быть оправдана по стоимости для промышленных котлов.
Для пользователей промышленных котлов использование топлива с низким содержанием серы является наиболее экономически эффективным методом сокращения выбросов SOx. Поскольку выбросы SOx в первую очередь зависят от содержания серы в топливе, сжигание топлива, содержащего минимальное количество серы (дистиллятное масло), может обеспечить сокращение выбросов SOx без необходимости установки и обслуживания дорогостоящего оборудования.
ОКИСЬ УГЛЕРОДА (CO)
Окись углерода — это загрязнитель, который легко абсорбируется организмом и может ухудшить способность гемоглобина переносить кислород. Ухудшение гемоглобина в организме приводит к уменьшению поступления кислорода в мозг, сердце и ткани. Даже кратковременное чрезмерное воздействие окиси углерода может быть критическим или смертельным для людей с сердечными и легочными заболеваниями. У здоровых людей он также может вызывать головные боли и головокружение.
Во время сгорания углерод в топливе окисляется в результате ряда реакций с образованием диоксида углерода (CO2).Однако на практике 100-процентное преобразование углерода в СО2 достигается редко, и некоторая часть углерода окисляется только до промежуточной стадии — монооксида углерода.
Старые котлы обычно имеют более высокие уровни CO, чем новое оборудование, потому что CO только недавно стал проблемой, а старые горелки не были предназначены для достижения низких уровней CO. В современном оборудовании высокие уровни выбросов окиси углерода в основном возникают в результате неполного сгорания из-за плохой конструкции горелки или условий горения (например, неправильного соотношения воздуха и топлива) или, возможно, негерметичной печи.За счет надлежащего обслуживания горелки, осмотров, эксплуатации, модернизации оборудования или использования системы контроля кислорода образование монооксида углерода можно контролировать на приемлемом уровне.
ЧАСТИЦ (PM)
Выбросы твердых частиц (ТЧ) от источников горения состоят из многих различных типов соединений, включая нитраты, сульфаты, углерод, оксиды и любые несгоревшие элементы в топливе. Твердые загрязнители могут быть едкими, токсичными для растений и животных и вредными для человека.
Выбросы твердых частиц обычно подразделяются на две категории: PM и PM10. PM10 — это твердые частицы диаметром менее 10 микрон. Все твердые частицы могут представлять угрозу для здоровья. Однако наибольшее беспокойство вызывает PM10 из-за его способности обходить естественную систему фильтрации организма.
Выбросы ТЧв первую очередь зависят от сорта топлива, сжигаемого в котле. Как правило, уровни ТЧ в природном газе значительно ниже, чем в нефти.Дистиллятные масла приводят к гораздо меньшим выбросам твердых частиц, чем остаточные масла.
При сжигании тяжелой нефти уровни твердых частиц в основном зависят от четырех компонентов топлива: серы, золы, углеродных остатков и асфальтов. Эти компоненты присутствуют в жидком топливе, особенно в мазуте, и оказывают большое влияние на выбросы твердых частиц. Зная уровни содержания компонентов топлива, можно оценить выбросы твердых частиц для масла.
Методы контроля твердых частиц различаются для разных типов и размеров котлов.Для котлов общего пользования обычно используются электрофильтры, скрубберы и рукавные фильтры. Для промышленных и коммерческих котлов наиболее эффективным методом является использование чистого топлива. Уровни выбросов твердых частиц можно снизить, переключившись с остаточного масла на дистиллятное масло или переключившись с дистиллятного масла на природный газ. Кроме того, за счет правильной настройки, регулировки и обслуживания горелки выбросы твердых частиц могут быть сведены к минимуму, но не в той степени, в которой это достигается за счет переключения топлива.
ЛЕТУЧИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ (ЛОС) / УГЛЕВОДОРОДЫ (HC)
Летучие органические соединения или ЛОС — это соединения, содержащие комбинации углерода, водорода и иногда кислорода. ЛОС легко испаряются после попадания в воздух и вызывают озабоченность из-за их роли в образовании озона на уровне земли. Что касается производительности котла, их часто называют углеводородами и обычно делят на две категории — метановые и неметановые.
Образование ЛОС в коммерческих и промышленных котлах в основном происходит в результате плохого или неполного сгорания из-за неправильной настройки и регулировки горелки.Для контроля выбросов ЛОС от коммерческих и промышленных котлов дополнительное оборудование не требуется; Правильное обслуживание горелки / котла позволит свести к минимуму выбросы ЛОС. Правильное техническое обслуживание включает поддержание соотношения воздух / топливо на уровне, указанном производителем, поддержание надлежащего давления воздуха и топлива в горелке и поддержание давления воздуха распыления в масляных горелках на правильном уровне. Неправильно обслуживаемый агрегат котла / горелки может привести к увеличению содержания ЛОС в 100 раз по сравнению с нормальным уровнем.
ЕДИНИЦЫ УРОВНЯ ВЫБРОСОВ
В этом разделе описаны различные единицы для уровней выбросов. Уровни выбросов могут быть представлены во многих различных единицах в зависимости от того, измеряется ли объем или масса.
КОРРЕКЦИЯ ВЫБРОСОВ ДО 3% КИСЛОРОДА (15% ИЗБЫТОЧНОГО ВОЗДУХА)
Следующее уравнение показывает, как скорректировать показания выбросов до 3% кислорода (15% избытка воздуха). Поскольку котлы не всегда работают с 3% кислорода, необходимо преобразовать значения ppm, измеренные при различных уровнях избыточного воздуха, в 3% кислорода для целей сравнения и соблюдения нормативных требований.Чтобы скорректировать уровни выбросов до 3% кислорода, которые относятся к уровням избыточного воздуха, отличным от 3%, используйте следующее уравнение.
Пример: Какой уровень NOx скорректирован до 3% кислорода для измеренного уровня 27 ppm при 7,1% кислорода?
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ВЫБРОСОВ МЕЖДУ PPM И
LB / MMBTUХотя уровни выбросов могут быть заданы во многих различных единицах, наиболее распространенными являются ppm (с поправкой на 3% кислорода) и фунты / MMBtu. Преобразование между этими двумя типами агрегатов очень простое, однако оно зависит от типа топлива и уровня избыточного воздуха.
РАСЧЕТ ГОДОВЫХ ВЫБРОСОВ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ КОТЛОВ
Многие положения поправок к Закону о чистом воздухе 1990 г. оценивают воздействие источников загрязнения на основе потенциальных годовых выбросов (обычно выражаемых в тоннах в год или тоннах в год). При рассмотрении промышленных котлов потенциальные годовые выбросы NOx вызывают озабоченность и часто должны быть рассчитаны. Ниже приведен пример расчета потенциальных годовых выбросов NOx для промышленных котлов.
Чтобы определить годовые выбросы NOx для промышленного котла, необходимо знать три элемента:
- Коэффициент выбросов NOx для котла.
- Максимальная номинальная мощность котла.
- Максимально допустимые часы работы котла.
После получения вышеуказанной информации можно использовать следующее уравнение для определения годовых выбросов.
Коэффициент выбросов x Потребляемая мощность котла x Годовое количество часов работы = Общие годовые выбросы
Например, расчет общих годовых выбросов NOx для котла мощностью 800 л.с., работающего 24 часа в сутки, 365 дней в году и имеющего уровень NOx 110 ppm, будет следующим.
Коэффициент выбросов = 0,13 фунта / MMBtu (110 ppm = 0,13 фунта / MMBtu)
Потребляемая мощность котла = 33,5 млн БТЕ / ч (при КПД 80%)
часов работы в год = 8760 часов в год (24 часа в сутки x 365 дней в году)
Подстановка этих данных в предыдущее уравнение дает годовые выбросы NOx для этого конкретного котла, которые составляют 19,1 т / год.
НОВЫЙ ИСТОЧНИК РАБОЧИХ СТАНДАРТОВ
Федеральное Агентство по охране окружающей среды (EPA) установило единые национальные правила для конкретных источников посредством Стандартов производительности новых источников, или NSPS, которым должны соответствовать все применимые источники.Стандарты, устанавливающие минимальные требования к отдельным источникам, касаются примерно 65 категорий новых или модифицированных стационарных источников, включая промышленные котлы.
NSPS для промышленных котлов регулирует уровни NOx, SOx и твердых частиц. Регулируемые загрязняющие вещества и требования различаются для разных видов топлива и размеров котлов. В настоящее время существует три категории NSPS:
- Котлы с потребляемой мощностью более 250 млн БТЕ / час
- Котлы с производительностью 100-250 млн БТЕ / час
- Котлы с расходом от 10 до 100 млн БТЕ / час
NSPS для малых котлов применяется ко всем новым, модифицированным или реконструированным котлам с потребляемой мощностью от 10 до 100 MMBtu / час, строительство, модификация или реконструкция которых началась после 9 июня 1989 года.NSPS для малых котлов устанавливает стандарты выбросов SOx и твердых частиц для котлов, работающих на угле, дистилляте, мазуте и древесине. NSPS для малых котлов также диктует требования к ведению учета использования топлива для всех видов топлива, включая природный газ.
Требования к ведению учета и стандарты соответствия для различных выбросов зависят от типа сжигаемого топлива и размера котла.
Убедитесь, что ваш котел соответствует Стандартам производительности New Source, так как несоблюдение этих требований может привести к штрафам и / или принудительному отключению котла.
Cleaver Brooks Веб-сайт: www.cleaver-brooks.com
Источник: веб-сайт Cleaver Brooks, 01.09.
Система рециркуляции горячей воды | Циркуляционные водонагреватели A.O. Smith
Циркуляционные водонагреватели XP
В высокоэффективном конденсационном водонагревателе XP, сертифицированном по стандарту ENERGY STAR® A.O. Smith, используется современный теплообменник и технология управления для обеспечения больших объемов горячей воды для требовательных коммерческих и промышленных систем горячего водоснабжения с питьевой водой.Теплообменник из нержавеющей стали и регулируемое сгорание в совокупности обеспечивают до 96% теплового КПД.
Просмотр продуктовЦиркуляционные водонагреватели XP PLUS
Благодаря сочетанию инновационных функций управления и возможностей регулирования, XP PLUS является новейшим высокоэффективным полностью конденсационным продуктом от A.O. Smith, предлагающим высокую производительность для требовательных крупных коммерческих приложений.Благодаря современной технологии теплообменников из нержавеющей стали, XP PLUS может достигать теплового КПД до 98% при использовании в низкотемпературных приложениях, таких как тепловые насосы или системы горячего водоснабжения.
Просмотр продуктовЦиркуляционные водонагреватели VF ™
Что вы получите, если объедините модулирующую горелку и репутацию А. О. Смита в области инноваций? Устройство, созданное для обеспечения максимальной отдачи для ваших клиентов.Благодаря точному регулированию выходной мощности в БТЕ и тепловому КПД 85%, VF является наиболее щадящим циркуляционным водонагревателем, который когда-либо проектировал А. О. Смит. Поговорим об освежающем повороте.
Просмотр продуктовGenesis
® Циркуляционный водонагревательЛиния газовых циркуляционных водонагревателей средней эффективности Burkay® Genesis® предоставляет вам все: исключительную эффективность, простоту установки и компактный дизайн.Они хорошо подходят для широкого спектра коммерческих приложений: школ, многоквартирных домов, мотелей и т. Д. Каждый Genesis оснащен усовершенствованным электронным управлением для более быстрой диагностики нагревателя.
Просмотр продуктовСпециалист по охране окружающей среды
® Burkay ® Циркуляционный водонагреватель Газовые циркуляционные водонагревателиConservationist® Burkay® с высоким КПД предназначены для использования внутри помещений в установках, требующих более высоких затрат (до 670 000 БТЕ).Они устойчивы к ржавчине, потому что вода не контактирует ни с чем, кроме меди, латуни или бронзы. Горелка Burkay отличается запатентованной конструкцией, которая обеспечивает максимальную эффективность сгорания.
Просмотр продуктовСерьезное повреждение трима на установленном рециркуляционном клапане
Задача
Рабочее давление и эффективность электростанции во многом зависят от производительности насосов питательной воды. Каждый насос питательной воды должен быть защищен от работы с низким расходом и потери чистого положительного напора на всасывании (NPSH), которые обычно возникают при запуске и останове установки.Недостаточный NPSH создает явление кавитации в насосе, вызывая его повреждение. Защита от этого повреждения достигается за счет рециркуляции минимального количества потока на вход насоса через рециркуляционный клапан питающего насоса котла. Для этого потребуется, чтобы рециркуляционный клапан испытывал высокий перепад давления, низкий расход и имелся риск кавитации.
Завод в Индии столкнулся с серьезным повреждением трима из-за установки рециркуляционного клапана конкурента. Повреждение трима стало очевидным в течение трех месяцев эксплуатации, что привело к значительной утечке в клапане.Проблема сохранялась, несмотря на неоднократные замены компонентов отделки салона. Заказчик столкнулся с чрезмерным потреблением электроэнергии, поскольку электронасос должен был откачивать дополнительную утечку воды из клапана.
Решение
Компания IMI CCI уже установила на заводе множество клапанов для тяжелых условий эксплуатации для других приложений, что постоянно превышает ожидания клиентов. Эта уверенность в продуктах IMI CCI привела к тому, что заказчик обратился к команде IMI CCI, чтобы найти решение их проблемы с рециркуляционным клапаном.Анализ фактических условий процесса, частоты отказов и расчетов выходной скорости на выходе привел к тому, что IMI CCI предложила решение 100DR для этого приложения. Клапан 100DR исключает эрозию трима и корпуса благодаря технологии DRAG®, ограничивая скорость на выходе из трима, а пневматический поршневой привод с большим усилием обеспечивает герметичное перекрытие. Незаметные извилистые пути потока в стопке дисков DRAG® предназначены для ограничения выходных скоростей триммирования до 70 футов в секунду или меньше в соответствии с рекомендациями ISA. Кроме того, конструкция 100DR имеет конструкцию седла под давлением, обеспечивающую герметичную отсечку MSS-SP-61, эквивалентную запорному клапану в закрытом положении, чтобы исключить любую утечку клапана.
Заказчик приобрел шесть клапанов IMI CCI для замены клапанов конкурентов, установленных в затронутых блоках. Установленные клапаны IMI CCI снизили потребление дополнительной энергии электронасосами, повысили эффективность насоса и снизили общую стоимость владения системой для клиента.
Что делает насос рециркуляции горячей воды в системе водоснабжения с замкнутым контуром ?
25.11.19 — Посох Зоро
С давних времен доставка горячей питьевой воды в домашнем хозяйстве была одним из самых желанных удобств повседневной жизни.Но доставка горячей воды всегда оставалась гораздо более сложной задачей, чем доставка холодной воды. Повышенная температура и давление горячей воды, затраты на ее нагревание, а также трата воды и энергии после ее рассеивания — это постоянный набор проблем, с которыми мы все еще сталкиваемся. Комбинация замкнутой системы с циркуляционным насосом горячей воды решает многие древние проблемы и решает некоторые современные проблемы.
Что подразумевается под «петлевой системой»?
Циркуляционная система с замкнутым контуром обеспечивает циркуляцию пресной воды по всему дому или зданию.В системе с разомкнутым контуром используются одни и те же трубы для подачи горячей и холодной воды по всему дому, что обычно не встречается в строительстве и реконструкции современной эпохи. В этих системах горячая вода поступает из бойлера или водонагревателя и циркулирует по всему зданию с помощью насоса центрального отопления. Большинство норм для нового строительства требуют использования замкнутой системы. Системы с замкнутым контуром экономят энергию и воду и часто используют рециркуляционные насосы, клапаны и вентиляционные отверстия для управления давлением, температурой и направлением.
Почему в системе с замкнутым контуром всегда упоминается горячая вода?
Замкнутый контур — это, по сути, система рециркуляции горячей воды, которая позволяет экономить как энергию, так и воду. Для нагрева воды требуется энергия, и слишком большое количество ответвлений трубопровода в системе подачи горячей воды будет оказывать охлаждающее воздействие на воду, поскольку тепло рассеивается по трубам. Система с замкнутым контуром ограничивает количество и длину таких ответвлений. Система рециркуляции горячей воды экономит расходы на воду и коммунальные услуги, а также на электроэнергию и канализацию.Это также помогает уменьшить нехватку пресной воды во многих областях. А система с замкнутым контуром обеспечивает отличное побочное преимущество, заключающееся в немедленной подаче горячей воды в выбранный кран, не заставляя вас ждать, пока поток воды «нагреется».
Как работает система циркуляции с замкнутым контуром?
Представьте замкнутую систему, предназначенную для циркуляции горячей воды, которая начинается у водонагревателя. Он направляет горячую воду в одном направлении с помощью обратного клапана, установленного на линии подачи, чтобы предотвратить обратный поток.Нагретая вода останавливается у каждого крана (ванна, кухня, прачечная и т. Д.), Но не отводится и не отклоняется далеко от кранов. У него нет трубопровода с холодной водой (у холодной воды есть свой отдельный контур). Когда горячая вода, которая не набирается, проходит через систему, специальная линия возврата горячей воды подводит ее к насосу рециркуляции горячей воды, который подталкивает ее к водонагревателю для повторного нагрева и рециркуляции. Поскольку та же самая вода используется в рециркуляции, она все еще немного теплая, когда возвращается в водонагреватель, и для ее повторного нагрева используется меньше энергии.
В отличие от системы с открытым контуром, выделенная обратная линия замкнутой системы предотвращает возможность смешивания теплых и холодных участков и понижения температуры незадействованной горячей воды. Это также решает расточительную проблему слива теплой воды в канализацию за счет ее перенаправления в трубопровод холодной воды.
Что такое циркуляционные насосы для горячей воды?
Система циркуляции воды с замкнутым контуром не полагается на силу тяжести для циркуляции воды, но должна быть некоторая сила, действующая на воду, чтобы вернуть ее в водонагреватель и замкнуть контур рециркуляции.Для этого специальный тип центробежного насоса, называемый рециркуляционным насосом горячей воды или циркуляционным насосом горячей воды, устанавливается на обратном трубопроводе горячей воды на водонагревателе или рядом с ним. Циркуляционные насосы для горячей воды специально изготовлены для работы с постоянным потоком нагретой воды. Они построены со специальными корпусами, покрытиями и внутренними компонентами, которые могут выдерживать резкие воздействия постоянного тепла. Убедитесь, что выбранный для этой цели насос предназначен для питьевой воды (питьевая и приготовление пищи), а также соответствует требованиям Закона о безопасной питьевой воде для применения с питьевой водой с низким содержанием свинца.