Котел с принудительной тягой: Котлы с естественным и принудительным отводом отработанных газов (с открытой и закрытой камерой)

Турбокотел с принудительной тягой — Котлы и отопление

Главная

Отопительные агрегаты с принудительной тягой (турбированные котлы) появились на рынке теплогенераторов сравнительно недавно. Но их несомненные преимущества, проявляемые как в период монтажа, таки во время эксплуатации, в короткий срок сделали их востребованной популярной продукцией.

Принцип работы отопительных установок с принудительной тягой

Удаление продуктов сгорания в агрегатах этого типа обеспечивается встроенным вентилятором. Такие модели – оптимальный вариант для помещений, не обустроенных стационарным дымоходом. Дымовые газы в данном случае удаляются с помощью коаксиального дымохода, который, как правило, входит в комплект поставки котла. Для установки такого дымохода достаточно проделать отверстие в стене.

Коаксиальный дымоход представляет собой конструкцию «труба в трубе». По внутренней трубе этого устройства продукты сгорания выводятся наружу, а по внешней трубе в помещение поступает воздух.

Преимущества отопительных установок с принудительной тягой (закрытой камерой сгорания):

• эти агрегаты не сжигают кислород в помещении;
• котлы не нуждаются в дополнительном притоке воздуха с улицы в помещение для поддержания горения;
• установка таких аппаратов позволяет сэкономить немалые средства на сооружение стационарного дымохода, коаксиальный дымоход – короткий и совсем недорогой.

Отопительные агрегаты с принудительной тягой могут быть установлены и в помещениях со стационарным дымоходом в том случае, если забор воздуха из помещения нежелателен.

Использование наддувных горелок в агрегатах с принудительной тягой

В сочетании с установками с закрытым топочным пространством могут применяться наддувные горелки, иначе называемые турбо-горелки.

Преимущества турбо-горелок:

• главное достоинство – высокий КПД;
• отсутствие потребности в естественной тяге даёт возможность отдавать всё тепло теплоносителю, так как нет необходимости поддерживать высокую температуру отводимых газов;
• турбо-горелки прекрасно зарекомендовали себя при работе в автоматизированных отопительных системах.

Недостатки этих устройств:

• основной минус – зависимость от источника электропитания, при отсутствии электричества такая горелка просто отключается;
• вторым существенным недостатком турбо-горелок является их зависимость от качества топлива, применение плохого топлива приведёт либо к необходимости частой чистки устройств, либо к их полному отказу от работы.

Популярные модели котлов с закрытой топкой

Большое разнообразие моделей агрегатов с принудительной тягой даёт возможность каждому потребителю выбрать наиболее подходящий для конкретных целей вариант:

• THERM PRO 14 TL – настенный турбированный газовый котёл мощностью до 14 кВт. Может работать как на природном, так и на сжиженном газе. Модель оптимальна для обогрева небольших домов, квартир, офисов площадью до 120 м ². Стоимость агрегата – примерно 600 долларов.
• Газовые турбированные установки Wolf CGG мощностью 24 кВт предназначены для отопления и снабжения горячей водой жилых и общественных зданий. Это оборудование надёжно и удобно в обслуживании, в основном, благодаря простой панели управления. Повысить экономичность и комфортность использования этого оборудования можно с помощью подсоединения к нему дополнительной автоматики. Стоимость такого аппарата – примерно 1100 долларов в комплекте с коаксиальным дымоходом. Промышленные котлы Wolf Eurotherm выполняются в газоплотном исполнении.
• Газовый турбированный агрегат Beretta Ciao 28 Csi оснащён двумя раздельными теплообменниками: на отопление и снабжение горячей водой. Благодаря компактным размерам и прекрасному дизайну, эти аппараты легко вписываются в любой интерьер. Котёл оснащён функциями: антиблокировки насоса, защиты от замерзания аппарата, контроля падения давления в отопительной системе, защиты от перегрева теплоносителя, контроля функционирования вентилятора. Стоимость модели мощностью до 28 кВт – примерно 650 долларов.

Напольные газовые котлы для отопления частного дома

Содержание

1. Одноконтурный или двухконтурный?
2. Энергонезависимый или с подключением к электросети?
3. Выбор теплообменника: чугунный или стальной?
4. Закрытая камера сгорания или открытая?

Введение

Каждый владелец частного дома или коттеджа рано или поздно задается вопросом: чем же отапливать такое большое помещение? При наличии в поселке магистрального газопровода, сложно будет подобрать более экономически выгодную альтернативу природному газу.

На российском рынке представлен огромный ассортимент газовых котлов различных видов и модификаций. О том как не запутаться во всем этом многообразии и сделать правильный выбор мы и поговорим в этой статье.

Первая дилемма с которой сталкивается владелец: какой газовый котел выбрать настенный или напольный? Настенные котлы привлекают покупателей своей компактностью и удобством размещения, однако это маломощные устройства и подойдут для отопления небольшого дома или квартиры, но никак не для большого загородного дома. Напольный газовый котел способен не только отапливать большие площади, но и дополнительно производить горячую воду для множества других нужд.

Одноконтурный или двухконтурный?

Первое, с чем надо определиться, принимая решения о покупке напольного газового котла это с количеством контуров. Наиболее популярны одноконтурные и двухконтурные модели, но встречаются устройства и с большим количеством контуров.

Одноконтурный напольный котел выполняет только отопительную функцию. При необходимости организации в доме горячего водоснабжения, к нему в пару надо покупать водонагреватель. Мощность бытового газового котла в таком случае следует выбирать таким образом, чтобы котел мог эффективно отапливать помещения и нагревать воду в бойлере. Емкость водонагревателя подбирается исходя из потребностей в горячей воде. Следует учитывать, что в тот момент когда одноконтурный котел переключается на подогрев воды в бойлере, он перестает выполнять функции отопления до тех пор, пока вода в нем не будет нагрета до нужной температуры. При монтаже такой системы отопления нужно правильно соизмерять мощность котла и емкость водонагревателя, тогда процесс переключения не скажется на температуре в помещениях.

Фото 1: Схема установки одноконтурного газового котла и бойлера

Напольный двухконтурный газовый котел более дешевая альтернатива связки одноконтурного котла и бойлера, однако у нее есть несколько существенных недостатков. Первый из них это мало количество производимой горячей воды. Если вы или ваша семья обильно пользуетесь душем и расходуете много горячей воды, двухконтурный котел не для вас. Второй недостаток заключается в том, что подогрев воды начинается только в тот момент когда кто-либо открывает кран. Если горячим водоснабжением пользоваться редко, то первое время, после открытия крана, из него будет течь холодная вода. Согласитесь, это не очень то приятно.

Выпускаются модификации и с большим количеством контуров, которые применяются для подогрева теплого пола или для производства горячей воды для бассейна. Такие модели напольных котлов относятся скорее к промышленным и мы подробно их рассматривать не будем.

Вернуться к оглавлению

Энергонезависимый или с подключением к электросети?

Режимами работы напольного газового котла управляет автоматика. Она в автоматическом режиме разжигает горелку, следит за температурой теплоносителя, открывает и закрывает подачу газа, а также выполняет множество других функций.

Фото 2: Автоматика электрозависимого напольного котла «Buderus»

Все современные газовые котлы электрозависимые. Для работы автоматики необходимо наличие электропитания. Большинство функций в котле выполняются автоматически, снимая заботы о работе газового котла с владельца и делая его жизнь приятной и комфортной.

Все хорошо до тех пор пока есть напряжение в сети, но в тот момент когда оно пропадает, газовый котел становится беспомощным и оставляет владельца замерзать в своем огромном загородном доме. На какое-то время ситуацию может спасти подключение ИБП для напольных газовых котлов, но при длительных отключениях не спасут даже они.

Альтернативный вариант — установка электронезависимого газового котла. Он конечно не обладает большим набором функций и некоторые операции, например такие как запуск и розжиг, приходится делать своими руками, но зато он полностью независим от наличия электропитания в сети. За тем, чтобы вовремя перекрыть подачу газа если горелка вдруг потухла следит механическая система, управляемая термопарой для газового котла. Электронезависимый газовый котел является скорее архаизмом и не подходит для современных отопительных систем, включающих в себя другие элементы, также требующие наличия электропитания.

Вернуться к оглавлению

Выбор теплообменника: чугунный или стальной?

Чугун и сталь — основные материалы для производства теплообменников для напольных газовых котлов. В настенных моделях чаще применяются более легкие металлы, металлы как нержавеющая сталь, медь, силумин и различные композиционные материалы. В данной статье мы подробно остановимся на чугунных и стальных моделях, так как в большинстве импортных и отечественных напольных газовых котлов, устанавливаются теплообменники именно из этих материалов.

Фото 3: Напольный котел «Viessmann» Vitorond 100 с чугунным теплообменником

Основное преимущество напольного газового котла с чугунным теплообменником это долгий срок службы. Такой теплообменник не боится коррозии и способен при надлежащем уходе и использовании может прослужить несколько десятков лет. Однако у него есть один существенный недостаток — высокая чувствительность к перепадам температур. При установке чугунного котла следует правильно выбирать схему обвязки, исключающую низкие температуры теплоносителя в обратной линии. Среди других минусов можно выделить большой вес и высокую стоимость. Помимо газовых, многие производители выпускают большой модельный ряд твердотопливных котлов отопления с чугунными теплообменниками.

Фото 4: Российский энергонезависимый газовый котел «Protherm» Медведь

Напольные котлы со стальным теплообменником дешевле, но служат значительно меньше по причине того, что сталь подвержена низкотемпературной коррозии. Сталь более пластичный метал и позволяет создавать двух и трехходовые конструкции, значительно эффективнее выполняющие функцию теплосъема. Из-за наличия такой сложной системы вывода дымовых газов, такие напольные котлы работают на принудительной тяге. Стальные теплообменники дешевые и легкие, благодаря чему они чаще всего устанавливаются на самые ходовые модели газовых отопителей.

Вернуться к оглавлению

Закрытая камера сгорания или открытая?

То, что любой процесс горения нуждается в воздухе это не для кого не секрет. Стоит лишить источник огня доступа к кислороду и пламя быстро угаснет. На этом, кстати, основаны многие современные системы пожаротушения. По способу подачи воздуха в камеру сгорания напольного котла, они делятся на модели с открытой и закрытой камерой сгорания.

Газовые котлы с открытой камерой сгорания используют воздух из помещения в котором они установлены. Это следует учитывать при монтаже и обеспечить котельную в которой установлен отопительный прибор, необходимым притоком кислорода. Напольные котлы с открытой камерой сгорания небезопасны и их не следует устанавливать в жилых помещениях. Для сжигания газа в них используются самые простые атмосферные горелки.

Фото 5: Газовый котел «Buderus» с закрытой камерой сгорания

Напольные котлы с закрытой камерой сгорания более технологичны. Зона горения в них полностью изолирована, а воздух подается снаружи через коаксиальные дымоходы. Такие котлы абсолютно безопасны и могут устанавливаться в жилых зонах частных домов и даже в обычных городских квартирах. Для сжигания газа в них применяются вентиляторные горелки, которые работают намного эффективнее атмосферных. Котлы с принудительной тягой полностью электрозависимые и их часто называются турбокотлами.

Подробнее о том, как правильно выбрать напольный котел для отопления дома, смотрите в следующем видео:

Вернуться к оглавлению Заключение

Итак, мы рассмотрели основные моменты, которые следует учитывать при выборе газового котла для большого загородного дома. Мы надеемся наша статья поможет вам разобраться в огромном множестве моделей представленных на российском рынке и купить именно ту, которая наиболее подходит под ваши задачи.

Важность работы с надлежащей тягой печи

Большинство котлов электростанций имеют печи с уравновешенной тягой. Это означает, что имеется вентилятор (или вентиляторы), подающий воздух для горения в топку котла, известный как вентилятор с принудительной тягой, и другой вентилятор, вытягивающий выхлопные газы (дымовые газы) из топки котла ¹ , известный как вытяжной вентилятор. проект Вентилятор. Эти вентиляторы работают вместе, чтобы поддерживать давление (или тягу) в печи немного ниже атмосферного давления, обычно с заданным значением давления в печи около -0,5 дюймов водяного столба. Важно, чтобы операторы следили за тягой в печи во время работы котлов своих электростанций, понимали важность надлежащей тяги в печи и знали, как регулировать тягу в печи при различных режимах работы станции.

Защита персонала и безопасность

Работа котла с избыточным давлением может привести к серьезным проблемам. Поддержание давления в топке ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ необходимо для того, чтобы воздух из здания котла/атмосферы просачивался в дымоход и установку котла, так называемый «бродячий воздух», вместо того, чтобы дымовые газы вытекали из котла и направлялись в занимаемые помещения. персоналом и оборудованием. Котлы с топками под давлением часто имеют утечку дымовых газов из установки котла в установку, что очень затрудняет работу вокруг котла из-за воздействия на здоровье вдыхания горячих дымовых газов и (для угольных котлов) летучей золы.

Коррозия

Другая проблема с печами под давлением – это коррозия корпуса котла и других компонентов из-за сернистых кислот, которые образуются, когда температура вытекающих дымовых газов падает ниже кислотной точки росы ² . Большинство видов топлива содержат некоторое количество серы и при сжигании в топке котла образуют оксиды серы (SO _x ) в выхлопных газах, выходящих из котла. Большую часть SO _x в дымовых газах составляет SO ₂ но есть и SO ₃ (обычно 2-4%) ³ . Если температура дымовых газов достаточно низкая (ниже кислотной точки росы), SO ₃ будет соединяться с водой (H ₂ O) с образованием серной кислоты.

Серная кислота обладает высокой коррозионной активностью и повреждает оборудование электростанций, особенно воздухонагреватели и экономайзеры. Для предотвращения образования серной кислоты температура дымовых газов всегда поддерживается выше точки росы кислоты. Однако, если тяга представляет собой избыточное давление и происходит утечка дымовых газов из печи и дымоходов, вокруг мест утечек будет образовываться серная кислота, поскольку она попадет в более прохладную и влажную среду. Затем эти утечки будут продолжать увеличиваться и ухудшаться, поскольку серная кислота, образующаяся вокруг утечки, вызывает усиление коррозии в этом районе.

Слишком далеко отрицательное

Учитывая желательность отрицательного давления в печи, некоторые операторы «переусердствуют», поддерживая более низкое (более отрицательное) давление, чем необходимо. Работа при слишком низком давлении в котле может привести к значительной неэффективности по нескольким причинам. Во-первых, из-за слишком низкого давления в топке может произойти значительное увеличение потребления вспомогательной энергии. Вспомогательная мощность, необходимая для работы вытяжных вентиляторов, вытягивающих газы из топки котла, увеличивается по мере того, как давление в топке падает при данном расходе дымовых газов. Увеличенная мощность вентилятора вызвана большим напором, развиваемым вентилятором, а также тем, что более низкое давление в котле вызывает большую утечку стороннего воздуха; таким образом, больше дымовых газов, которые должны быть обработаны вентилятором.

Другой эффект работы при слишком низком давлении в печи менее прямой. Более низкое давление в топке вызывает повышенную утечку воздуха в котел. Когда этот бродячий воздух смешивается с дымовым газом, процентное содержание кислорода в дымовом газе (избыток воздуха) повышается. Это верно, несмотря на то, что бродячий воздух практически не способствует горению (в зависимости от мест утечки). Для большинства котлов, когда контур управления воздухом для горения обнаруживает увеличение избытка воздуха в дымовых газах, он реагирует уменьшением потока воздуха для горения в топку. В результате слишком мало избыточного воздуха и, следовательно, более высокие потери несгоревшего топлива ⁴ .

Учитывая последствия работы с правильным давлением в печи, операторы должны внимательно следить за давлением в печи. В случае, если давление в печи выше или ниже заданного значения -0,5 дюймов водяного столба, о проблеме следует сообщить и устранить ее как можно скорее.

Резюме

Понимание тяги в топке и важности поддержания слегка отрицательной тяги имеет решающее значение для способности операторов электростанций безопасно и эффективно эксплуатировать свои котлы. Руководству следует обеспечить профессиональную подготовку своих операторов по вопросам тяги в печи, систем управления для конкретных объектов и того, как эти системы управления используются для поддержания слегка отрицательной тяги в печи при различных режимах работы предприятия.

1. https://cache.industry.siemens.com/dl/files/060/51436060/att_107150/v1/ad353-106r3. pdf
2. https://cdn.website-editor.nem.n.netslitor.nem.nem.nem.n.nepitor.net.net.net.net.net.net.net.netstor.net.net.netstor.net.net.net.nem. files/uploaded/1%202017%20EPRI%20HEAT%20RATE%20Conf-Impact%20of%20Air%20In-Leakage%20on%20Unit%20Reliability%20%26%20Operating%20Costs.pdf
3. https://www.digitalrefining .com/article/1002333/рекуперация тепла дымовых газов через кислотную точку росы#.X0Uq_uhKiUk
4. https://www.airflowsciences.com/services/field-testing/inleakage

Вентиляторы с принудительной тягой для котлов

Вентиляторы, которые используются для повышения давления в помещении или создания механического давления воздуха в системе, называются вентиляторами с принудительной тягой. Иногда в соответствии со спецификациями требуется, чтобы в производственных помещениях поддерживалось определенное положительное давление. Это требование распространено в процессах чистых помещений для научной работы. Принудительная тяга также используется для идентификации процесса горения, используемого в больших котлах.