Описание принципиальной тепловой схемы отопительной котельной с водогрейными котлами

Подробнее о принципиальной схеме котельной

При выполнении рабочих монтажных схем котельных применяют общестанционную или агрегатную схему компоновки оборудования. На рис. Так наверное, лучше сделать в котельной один щит со свободно программируемым контроллером, который и запрограммировать на выполнение всех требующихся действий.

Водогрейные котельные оборудуются стальными или чугунными водогрейными котлами, вырабатывающими горячую воду, и предназначены для обеспечения в основном жилищно-коммунальных тепловых нагрузок: отопления, вентиляции и горячего ВС. Часть воздуха подводится к месту поступления топлива в топку.

Далее продувочная вода сбрасывается в канализацию или поступает в бак подпиточной воды.

По графику видно, что при увеличении тепловой нагрузки то есть при открывании ДПЗ водоподогревателя монотонно растёт Kv.

Надежность и экономичность водогрейных котлов зависит от постоянства расхода воды через них, который не должен снижаться относительно установленного заводом-изготовителем. Важнейшими из них при компоновке по агрегатной схеме являются облегчение учета и регулирования расхода и параметров теплоносителя от каждого агрегата, уменьшения протяженности в пределах котельной сетевых трубопроводов большого диаметра и упрощения ввода в эксплуатацию каждого агрегата.

При выборе типа горелки желательно учитывать следующее: К опасным производственным объектам не относятся сети газораспределения и сети газопотребления, работающие под давлением природного газа или сжиженного углеводородного газа до 0, МПа включительно. Однако часть золы в виде жидких и тестообразных шлаков вместе с несгорев-шими частицами топлива топочные газы захватывают и выносят из топочной камеры. Схемы котельных с теплоаккумулятором

Смотрите: Энергетическое обследование объектов

Эксплуатация и техника безопасности

Поскольку система, работающая с газом, не является безопасной, то при любых отклонениях от нормы, надо отключить оборудование и обратиться в компанию, занимающуюся его ремонтом и обслуживанием. Подачу топлива необходимо немедленно прекратить в нескольких случаях. К ним относится:

• появление запаха газа;
• перегрев теплоносителя;
• отключение электроэнергии;
• срабатывание тревожной сигнализации;
• нарушение целостности участка трубопровода;
• пламя, погасшее без отключения и каких-либо других причин;
• некачественная работа вентиляции, недостаточная тяга в дымоходе;
• изменение показаний датчиков, которые явно свидетельствуют о неполадках в системе;
• обнаружение некорректной работы системы или приборов контроля, одного или нескольких.

Чтобы предотвратить внештатные ситуации, рекомендуют ежедневно проверять электрический кабель и его изоляцию. Любой дефект требует его скорейшей замены. Наличие в газовой котельной водопровода или емкостей с водой — обязательное условие

К дополнительным мерам предосторожности относится:

• приобретение огнетушителей;
• монтаж пожарной сигнализации;
• запас песка, другого безопасного сыпучего материала.

Для больших котельных необходимо подготовить схемы эвакуации, однако к «газовым помещениям», обслуживающим частные дома, это требование, как правило, не относится.

Помещение для этого вида нагревательного оборудования, в первую очередь, призвано обеспечить безопасность людей, поэтому говорить про принцип работы газовой котельной не совсем правильно. Действует в ней именно оборудование, а комната лишь создает оптимальные условия для приборов. И для человека, защищенного ее стенами от далеко не самого безопасного вида топлива.

В завершение темы — популярное видео, короткое, емкое и, судя по отзывам, честное:

Электрическое отопление частного дома: затратный, но эффективный способ

При применении электроэнергии в качестве источника тепла, существует несколько вариантов обогрева помещений.

Электрический котел

Использование электричества в отоплении относится к затратным способам. Для его реализации сооружают водяную систему с последующим присоединением ее к электрокотлу. Помимо значительной стоимости электричества, потери тепла существенны. Такое отопление целесообразно, как резервный источник тепла.

Электроконвекторы

Для определения количества приборов, которые потребуются для обогрева дома, необходимы следующие данные: объем помещений и уровень их теплоизоляции. По определенной методике производится вычисление числа и мощности приборов.

В этом случае стоимость реализации проекта ниже по сравнению устройством газового отопления, но цена энергоносителей существенно отличается не в пользу электричества. Кроме этого, электроконвекторы не способны осуществить равномерный прогрев помещений. Чтобы устранить этот недостаток, можно применить дополнительно обогрев пола.

Схемы котельных установок

Пароводяная смесь, удаляемая из деаэраторной головки, проходит через теплообменник — охладитель выпара.

В котельных с водогрейными котлами часто устанавливаются вакуумные деаэраторы. Составить схему отпуска тепла. Из деаэратора питательной воды питательным насосом вода поступает в паровые котлы и на впрыск в РОУ.

Если на внутренних стенках экранных труб образуется накипь, то это затрудняет передачу теплоты от раскаленных продуктов сгорания к воде или пару и может привести к перегреву металла и разрыву труб под действием внутреннего давления. Так как расходы воды при открытой системе неравномерны по времени, то для выравнивания суточного графика нагрузок на горячее водоснабжение и уменьшения расчетной производительности котлоагрегатов и оборудования водоподготовки предусматривают установку баков-аккумуляторов деаэрированной горячей воды. Рециркуляция необходима для подогрева воды на входе в стальные котлы до темп-р выше темп-р точки росы, значения которых зависят от вида топлива, а также для поддержания постоянного расхода воды через котлы. При периодических продувках воду, содержащую значительное количество шлама, направляют в расширитель периодических продувок барботер , откуда образовавшийся пар отводится в атмосферу, а остаток воды со шламом сливается в канализацию. При расчете тепловой схемы водогрейной котельной, когда не происходит фазовых превращений нагреваемой и охлаждаемой сред воды , уравнение теплового баланса в общем виде можно записать следующим образом , 3. Такие условия иногда диктуют необходимость использования в тепловых схемах котельных увеличенного количества насосов — сетевых зимних и летних , перекачивающих, рециркуляционных и подпиточных также зимних и летних. Альтернативные возобновляемые источники, например, солнце, ветер, вода, дождевая вода и биомассы составляют лишь небольшую долю в общем объеме произ-ва энергопотребления, несмотря на то, что она стремительно увеличивается. Это минимизирует мех. Если давление воды снизить до 0,03 МПа, то при этом давлении воды будет кипеть при температуре 68,7 0С. В них пар отдает тепло питательной воде, конденсируется и конденсат вливается в общий поток питательной воды.

Общие положения по проектированию

Частицы золы из золоуловителя и шлак из бункера системой шлакозолоудаления выносятся из котельной. Автоматизация работы котельного оборудования Глупо было бы не воспользоваться возможностями, которые облегчают эксплуатацию отопительных систем.

Тепловые схемы, в которых расход воды через котёл изменяется. Далее нагретая сетевая вода поступает по трубопроводам к потребителю. В общем случае котельная установка представляет собой совокупность котла котлов и оборудования, включающего следующие устройства.

Если пароводогрейная котельная обслуживает открытые водяные сети, тепловой схемой предусматривается установка двух деаэраторов — для питательной и подпиточной воды. Установленный на обратной линии сетевой циркуляционный насос обеспечивает поступление питательной воды в котел и далее в систему теплоснабжения. Дата добавления: ; просмотров: ;. Принципиальная схема котельной с паровыми котлами, отпускающими пар и горячую воду 1 — котлы; 2 — РОУ, 3 — регулирующий клапан, 4 — пароводяной теплообменник, 5 — конденсатоотводчик, 6 — сетевой насос, 7 — фильтр, 8 — регулятор подпитки, 9 — деаэратор, 10 — питательный насос, 11 — аппараты химводоочистки, 12 — подпиточный насос Пароводогрейные котельные, называемые также смешанными, оборудуются указанными выше типами паровых и водогрейных котлов или комбинированными пароводогрейными котлами например, типа KTK и предназначаются для выработки пара на технологические нужды и горячей воды для обеспечения нагрузок отопления, вентиляции и горячего ВС. Странная схема котельной

Регулируемый контур отопления (вентиляции)

На подающем трубопроводе установлен трехходовой смесительный клапан, поддерживающий заданную температуру на контур потребителя. Поддержание температуры происходит путем подмешивания теплоносителя из обратного трубопровода. Это означает, что температура на выходе из гидравлической стрелки всегда должна быть выше или равной температуре на контуре потребителя.

На обратном трубопроводе установлен циркуляционный насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя у потребителей. Насос работает всё время, пока включен контур с постоянным расходом.

Для компенсации температурных расширений в контуре отопления (вентиляции) предусмотрен расширительный бак, оборудованный предохранительным клапаном, защищающим бак от превышения давления.

На выпуске из котельной на контуре отопления (вентиляции) установлен узел учета тепла, ведущий учет отданной потребителям тепловой энергии.

Схема с газовым котлом

Газовые котлы являются самыми экономичными и функциональными источниками отопления. В небольшом корпусе, по сути, размещается мини-котельная в частном доме.

Производители современных котлов обустраивают в корпусе все необходимое оборудование в виде насосов, расширительного бака, предохранительно сбросного клапана и воздушника. Собственнику такого оборудования остается только подключить агрегат к контуру отопления и ГВС, что существенно снижает затраты на монтаж.

Но главное преимущество комплексной сборки котла – это согласованность работы всех вспомогательных узлов, которые прошли проверку и наладку в заводских условиях.

Самая простая тепловая схема газовой котельной:

1. Источник теплоснабжения – газовый котел.
2. Группа безопасности, с воздушником, предохранительным клапаном, манометром и расширительным баком.
3. Подача теплоносителя к нагревательным приборам.
4. Обратка теплоносителя от нагревательных приборов
5. Радиаторы отопления
6. Подача водопроводной воды для подпитки тепловой сети с фильтром и запорно-предохранительной арматурой.
7. Подача водопроводной воды в контур ГВС котла.
8. Фильтр грубой очистки теплоносителя от взвешенных веществ на линии обратки.
9. Обратный клапан на линии обратки.
10. Циркуляционный насос на линии обратки.

Проектные расчеты

В первом разделе пояснительной записки проекта представлены расчеты основных показателей по системе теплоснабжения:

• Максимальный расход теплоты на отопление основного дома — 86 103 Вт.
• Максимальный расход теплоты на вентиляцию — 12 915 Вт.
• Максимальный расход теплоты на отопление меленького дома — 6 415 Вт.
• Максимальный секундный и часовой расходы воды, на основе расчетов которых был выбран бойлер фирмы Buderus серии SU-500.
• Расчетная мощность котельной с учетом 15 % запаса — 162 кВт.
• Расход газа для котлов и газовых плит.

На основе проектных расчетов в качестве основного источника теплоснабжения было предусмотрено два конденсационных настенных газовых котла Buderus Logamax GB 162-85, подключенных каскадно.

2 газовых конденсационных котла Buderus Logamax GB 162-85 обеспечивают тепловую мощность котельной 170 кВт

Расчет показателей по системе теплоснабжения в данном проекте котельной занимает 4 листа.

Чем отличаются схемы с закрытой и открытой системой

Основным различием открытой или гравитационной системы отопления от закрытой, считается полное отсутствие устройств для принудительного перемещения теплоносителя по трубам. Этот процесс происходит только за счет температурного расширения нагреваемой жидкости.

Состав элементов в тепловой схеме котельной с открытой схемой теплоснабжения:

• Источник отопления – водогрейный котел, работающий на твердом, жидком и газообразном топливе.
• Расширительный бак, для термокомпенсации теплоносителя.
• Переливная труба термокомпенсатора.
• Подающая (горячая) магистраль со стояками отопления.
• Отопительные приборы.
• Обратная магистраль со стояками отопления.
• Вентиль слива теплоносителя.
• Вентиль подпитки тепловой сети.

Циркуляция отопления теплоносителя, в закрытой схеме котельной установки, осуществляется благодаря циркуляционному насосу (3), который устанавливается на линии выхода воды из котла (1), как правило, в его верхней части, здесь же размещен воздушник (4). Вода, нагреваясь в котле поступает в подающий трубопровод отопления и направляется к батареям (9) через терморегулирующий кран (8).

На подающей линии устанавливают расширительный бак (7), для температурной компенсации воды при нагреве, предохранительный клапан (6), для сброса аварийного давления в сети и манометр (5) для контроля рабочего давления среды.

На отопительном приборе устанавливаются кран маевского для спуска воздушной пробки (10). По ходу обратного движения теплоносителя установлен трехходовой кран (17), фильтр очистки воды (13), запорный вентиль (15) и дренажный вентиль (14).

Газ к котлу поступает через газовый кран (18) и фильтр (19) для очистки энергоносителя перед форсункой горелочного устройства. Вода для подпитки в схеме водогрейной котельной поступает из водопровода (11) через вентиль (16) на фильтр для очистки от взвешенных веществ и солей жесткости. Котел оборудован линией подачи горячей воды на собственные нужды (2).

Монтаж системы: котельная в частном доме своими руками

После выполнения схемы разводки и приобретения необходимого оборудования и материалов начинают монтаж отопительной системы.

Этапы работ:

1. Установка котла. Теплоузел на газе и электричестве можно расположить в любом помещении, оборудование на жидком и твердом топливе требует подсобки или котельной.
2. Далее присоединяют трубу газовых отводов котла к центральному дымоходу. Стыки промазывают жаростойкой глиной или мастикой.
3. Если выбран вариант принудительного распределения тепла устанавливают насос.
4. Далее выполняют установку радиаторов. Батареи вешают под подоконниками на специальные кронштейны. Перед началом необходимо сделать разметку стен. Все радиаторы должны располагаться на одинаковом уровне. Батареи устанавливают на расстоянии 2 см от стены.
5. Заканчивают систему отопления монтажом труб и сопутствующих узлов. Необходимо установить расширительный бочок в наивысшей точке. Провести трубы до радиаторов и смонтировать их. Желательно снабдить кранами каждый отопительный элемент. В случае утечки можно будет провести ремонт узла без слива всей системы.

Завершив все установочные работы, производят пробный запуск. Все обнаруженные дефекты устраняются.

Подробная пошаговая инструкция по установке и подключению

Монтаж электрокотла на стену

1. Очистите стену от пыли и грязи.
2. Монтажный набор: навесная монтажная пластина, дюбели и винты, как правило идут в комплекте с котлом.

   

3. Сделайте на стене разметку в соответствии с крепежной планкой и просверлите отверстия соответствующего дюбелям диаметра (обычно Ø 10 мм), вставьте дюбели в отверстия.
4. Подвесьте котел на резьбовые крюки, после чего закрутите винты.

В зависимости от модели, крепежные элементы могут незначительно отличаться. При монтаже моделей Protherm Скат нужно закрепить монтажную планку, а затем просто подвесить на нее котел. Подробный алгоритм всегда указан в инструкции.

Как выбрать внешний термостат для электрокотла и экономить на отоплении до 30% каждый месяц

Организация обвязки

Для ТЭНовых электрокотлов в моноблочном корпусе, которые уже имеют все необходимые элементы системы достаточно подвести к соответствующим патрубкам подающую и обратную линии. К обратке через кран подпитки необходимо подвести запуск воды в систему.

Для простых ТЭНовых котлов без циркуляционного насоса и расширительного бака все элементы присоединяются в соответствии с одной из схем, приведенных выше.

1. Сначала на специальные крепления монтируется гидроколлектор и расширительный бак.
2. Далее в соответствии со схемой прокладываются разводка труб с установленными на них циркуляционным насосом, фильтром, группой безопасности.

На схемах обвязки электрокотла изображены не все отсекающие запорные краны, которые желательно устанавливать перед и после каждого элемента обвязки, чтобы в случае неисправности его можно было заменить, не спуская воду со всей системы отопления. Для надежности конструкции закрепляйте раскачивающиеся участки к стене с помощью жгутов. Все резьбовые соединения рекомендуется проводить с использованием уплотняющей ленты.

Подвод электрической проводки и подключение к ней электрокотла

Электрические котлы имеют большую мощность и подключать к розетке разрешено лишь маломощные модели до 3,5 кВт, обычно используемые в квартирах. В иных случаях подключение осуществляется исключительно напрямую.

Подключается котлоагрегат к электрической сети через диффеенциальный автомат защиты или связку УЗО + автоматический выключатель (по 1 выключателю на каждую фазу). Силовой кабель должен иметь достаточное сечение, рассчитать которое можно, например, исходя из мощности электрокотла.

Сечение кабеля, мм2	Медные жилы, кВт	Алюминиевые жилы, кВт
220 В	380 В	220 В	380 В
1,5	3,3	5,7	—	—
2,0	4,1	7,2	3,0	5,3
2,5	4,6	7,9	3,5	6,0
4,0	5,9	10	4,6	7,9
6,0	7,4	12	5,7	9,8
10,0	11	19	8,3	14,0
16,0	17	30	12	20,0

Так, при электрокотле мощностью 18 кВт (трехфазная сеть) и использовании кабеля с медными жилами, его сечение должно быть 10 мм2 (согласно ПУЭ допустимая нагрузка до 19 кВт). Обычно точные значения сечения кабеля и номиналы указаны в паспорте электрокотла.

Пример таблицы из инструкции по эксплуатации Protherm Скат 9KR 13.
Сама электрическая схема подключения одинакова для всех электрокотлов, разница лишь в количестве фаз.

При подключении к однофазной электросети достаточно подключить фазу к любому из контактов (U, V или W). При подключении электрокотла к трехфазной (380 В) электросети необходимо вытащить перемычку (см. схему) и подключить к каждому из 3-х контактов фазу. Ноль и заземление (N и PE соответственно) в каждом из случаев подключается одинаково.

Пример блока контактов Protherm Скат, подключение идет к трехфазной электросети.

Также мы рекомендуем подключать электрокотел через стабилизатор напряжения, поскольку выход из строя автоматики вследствие скачков напряжения в наших условиях – частая проблема.

Подключение автоматики электрического котла через магнитный пускатель.

Заземление

Электрические установки большой мощности, к которым относятся и бытовые электрокотлы, требуют качественного заземления с соблюдением всех норм и требований. От корпуса котла должен идти провод необходимого сечения до внутреннего распределительного щита заземления, если оно уже организовано, или напрямую до вкопанных в почву электродов, если заземления в загородном доме нет.

Наружная часть защиты должна находиться в месте, где гарантированно никого не будет в момент пробоя электросети, но желательно не далее 1 метра от фундамента дома.

Порядок работ:

1. Прокопайте лопатой треугольник и подвод к нему глубиной 0,5-0,7 м, длинна сторон треугольника – 1,2 м.

   
   На фото – пример траншеи и уже готовой заземляющей конструкции.

2. Заострите болгаркой и забейте в землю по вершинам треугольника вертикальные заземлители – металлические уголки 50*50 длинной 2,1-2,2 метра. Они лишь немного должны торчать из земли, чтобы в дальнейшем к ним можно было приварить горизонтальные заземляющие пластины.
3. Образуя стороны треугольника, приварите к вертикальным электродам 3 полоски металла длинной 1,2 м, шириной 4 см и толщиной не менее 4 см.
4. Приварите к ближайшей вершине треугольника и проведите по траншее к фундаменту дома полосу из нержавеющей стали 4)*4 мм.
5. Соедините заземляющий провод идущий от распределительного щита или корпуса электрокотла болтовым соединением.
6. Засыпьте конструкцию землей.

Опрос: сделано ли в вашем загородном доме полноценное заземление?

Пробный запуск котла

1. Проверьте изоляцию всех проводов, надежность соединительных муфт, кранов и стыков труб.
2. Запустите воду в систему отопления через кран подпитки, открывая вентиль не полностью, чтобы вода набиралась под меньшим давлением.
3. Спустите воздух через воздухоотводчик, в некоторых моделях имеется автоматический воздухоотводчик.
4. Проконтролируйте давление в системе с помощью манометра, точные номинальные значения указаны в паспорте электрокотла, обычно это 1,3-2,0 бар в рабочем режиме и 1,0-1,3 бар при отключенном котле.

Не забывайте, что согласно инструкции большинства производителей, подключение и ввод в эксплуатацию должен проводиться лишь сертифицированными специалистами, в противном случае гарантия будет не полной.

Внутренние технологические контуры

1. Отопление котельной – регулируемый контур на радиаторы.
2. Вентиляция котельной – независимый контур, через пластинчатый теплообменник с подогревом незамерзающего теплоносителя.
3. Подогрев воздуха на горение – независимый контур, через пластинчатый теплообменник с подогревом незамерзающего теплоносителя.

Также в схеме предусмотрен ввод холодной воды, повысительная насосная станция, установка водоподготовки и бак запаса подпиточной воды.

Котлоагрегат и гидравлическое распределительное устройство

Котлоагрегат – изделие полной заводской готовности, включающее в себя котел, горелку, циркуляционный насос, регулирующую и запорную арматуру, предохранительные клапаны, термометры, манометры, датчики температуры и давления, подключенные к системе автоматики.

Автоматика котлоагрегата собирает данные с датчиков температуры на подающем трубопроводе котла, а также с датчика стратегии, установленного в гидравлической стрелке, и регулирует мощность котла горелкой. На подающем трубопроводе установлены датчики, ограничивающие максимальную температуру теплоносителя на выходе из котла. По датчику температуры на входе в котел автоматика организовывает защиту котла от холодного теплоносителя.

Трехходовой смесительный клапан на обратном трубопроводе подмешивает из подающего трубопровода теплоноситель, увеличивая температуру на входе в котел, пока она не достигнет минимально необходимого значения. Таким образом исключается конденсатообразование со стороны дымовых газов, приводящее к коррозии котла. Преимуществом трехходового смесительного клапана является его возможность при необходимости полностью перекрыть поток холодного теплоносителя, закрыв котел на внутреннюю циркуляцию до нагрева до минимально необходимой температуры. Такая работа трехходового смесительного клапана подразумевает переменный расход в котловом контуре. Для его стабилизации необходимо предусматривать гидравлическую стрелку, которая разделяет гидравлику котлового контура и контура потребителей (или греющий контур теплообменников), стабилизируя возможный дисбаланс расходов.

На подающем трубопроводе котла установлены датчики минимального и максимального давления, отключающие горелку при понижении или повышении давления. Понижение давления может вызвать вскипание теплоносителя, повышение – нарушение целостности котла. В качестве дополнительной защиты от превышения давления на котле установлены предохранительные клапаны, выбрасывающие теплоноситель из котла, тем самым снижая в нем давление.

Циркуляционный насос котлоагрегата при работе горелки работает постоянно. При выключении горелки и всего котлоагрегата насос через определенное время также выключается, а трехходовой смесительный клапан переходит в положение внутренней циркуляции. Это обеспечивает отсутствие циркуляции теплоносителя через неработающий котел.

Для компенсации температурных расширений теплоносителя к сливному патрубку котла подключают мембранный расширительный бак. При увеличении температуры теплоносителя и, как следствие, увеличении его объема, расширительный бак накапливает в себе избыточный теплоноситель. При снижении температуры происходит обратный процесс отдачи теплоносителя из бака в котел, предотвращая разрежение в нем.

Выбор сливного патрубка котла обусловлен тем, что это точка с наиболее низкой температурой. На общем коллекторе от котлоагрегатов установлен расширительный бак с промежуточной охлаждающей емкостью и предохранительным клапаном. Расширительный бак накапливает в себе тепловые расширения теплоносителя котлового контура. Подключается к обратному коллектору через промежуточную охлаждающую емкость, где теплоноситель дополнительно охлаждается, что продлевает срок службы расширительного бака. Для защиты расширительного бака от превышения давления дополнительно устанавливается предохранительный клапан.

Работа котлоагрегатов предусматривается в каскаде. Один из котлов назначается ведущим (MASTER), другой – ведомым (SLAVE). Ведущий котел всегда находится в работе. Когда он достигает максимальной мощности и приходит запрос на увеличение мощности, происходит включение ведомого котла.

Гидравлическое распределительное устройство представляет собой цилиндрический сосуд с четырьмя подключениями:

• вход горячего теплоносителя от котлов,
• выход холодного теплоносителя на котлы,
• выход горячего теплоносителя на потребителей,
• вход холодного теплоносителя от потребителей.

На выходе горячего теплоносителя на потребителей устанавливается датчик стратегии, посредством которого происходит управление мощностью котлов и количеством работающих котлов. В верхней части гидравлической стрелки установлен воздухоотводчик, в нижней части — сливной кран. Для оптимальной работы гидравлической стрелки необходимо чтобы расход теплоносителя от котлов превышал расход теплоносителя от потребителей не менее чем на 35%. Разница расходов перетекает по телу гидравлической стрелки от входа к выходу со стороны котлов.

Тепловая схема для открытой системы

Подобная котельная работает без насосов. Вода перемещается благодаря законам термодинамики. Так как теплоноситель с высокой и низкой температурой имеет разную плотность, а трубы располагаются под уклоном, возможно движение жидкости между емкостью и батареей.

Энергия в системе остается неизменной. Происходит обмен теплотой между водой и окружающей средой. То есть температура передается с одного конца системы в другую.

Открытый контур обладает главным преимуществом — не нужно тратить деньги на дополнительное оборудование в виде насосов.

Тепловые схемы котельных с водогрейными котлами и основы их расчета

Чтобы сократить расход питательной воды при непрерывной продувке, применяют двухступенчатое испарение.

Вода из обратной линии тепловых сетей поступает к сетевым насосам.

Для выравнивания режима приготовления горячей воды, а также для ограничения и выравнивания давления в системах горячего и холодного водоснабжения в отопительных котельных предусматривают установку баков-аккумуляторов. К ним же подпиточ-ными насосами из бака подводится вода, компенсирующая потери в сетях.

Задний топочный экран в верхней части топки разрежен и образует так называемый фестон. В данном случае величины пропускной способности соотносятся как 0,5 : 0,7 : 1 : 2. Как запорную арматуру их применяют при диаметрах прохода до мм.

Вместо показанной на схеме дроссельной диафрагмы желательно сделать переход трубопровода на меньший диаметр. Водяные тепловые сети бывают двух типов: закрытые и открытые.

Тепловые схемы могут быть принципиальные, развернутые и рабочие или монтажные. В зависимости от вида теплоносителя котельные подразделяются на водогрейные, паровые и пароводогрейные. Экранные трубы топки находятся в зоне высоких температур, поэтому необходимо интенсивно отводить теплоту с помощью циркулирующей в этих трубах воды. Качество подготовки воды для подпитки открытой системы теплоснабжения должно быть значительно выше качества воды для подпитки закрытой системы, так как к воде горячего водоснабжения предъявляются такие же требования, как к питьевой водопроводной воде. Установленный на обратной линии сетевой циркуляционный насос обеспечивает поступление питательной воды в котел и далее в систему теплоснабжения.

Схемы котельных установок

Схема пароводогрейной котельной состоит из двух контуров: 1 для выработки пара и 2 для выработки горячей воды. Строительство котельных с паровыми и водогрейными котлами экономически целесообразно только при общей теплопроизводительности котельной более 50 МВт. Можно значительно повысить живучесть котельной, если разделить управление. Однако часть золы в виде жидких и тестообразных шлаков вместе с несгорев-шими частицами топлива топочные газы захватывают и выносят из топочной камеры. Количество подмешиваемой воды регулируется клапаном 5 в зависимости от величины тепловой нагрузки.

Тепловые схемы водогрейных отопительных котельных можно разделить по технологии на два вида и несколько подвидов. Для приготовления питательной воды котлов и подпиточной воды тепловой сети предусмотрен один деаэратор. Вакуум в деаэраторе поддерживается за счет отсасывания из колонки деаэратора паровоздушной смеси с помощью водоструйного эжектора. Предварительная обработка воды называется водоподготовкой, а обработанная вода, пригодная для питания котлов, — питательной. ПИД-регулятор путём плавного изменения температуры греющей воды поддерживает постоянной температуру воды на выходах скоростных водоподогревателей. ✅ Котельная в частном доме на 180 кв.м. И теплый водяной пол.

Контур вентиляции котельной и подогрева воздуха на горение

Данный контур является внутренним контуром котельной, тепло от которого идет на собственные нужды.Представляет из себя независимый контур, разделенный теплообменником.

На греющей стороне на подающем трубопроводе установлен трехходовой смесительный клапан, поддерживающий заданную температуру на нагреваемом контуре теплообменника по датчику температуры. Поддержание температуры происходит путем подмешивания теплоносителя из обратного трубопровода от теплообменника.

На греющей стороне на обратном трубопроводе установлен циркуляционный насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя через теплообменник. Насос работает всё время, пока включен контур, с постоянным расходом.

На нагреваемой стороне теплообменника подключено вентиляционное оборудование (вентустановка, калориферы), обеспечивающее нормируемую вентиляцию в помещении котельной и/или подогрев воздуха на горение.

В качестве теплоносителя используется незамерзающие жидкости на основе гликоля. Этим вызвана необходимость в разделении контура вентиляции теплообменником. На гликолевой стороне на обратном трубопроводе установлен циркуляционный насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя через вентиляционное оборудование. Насос работает всё время, пока включен контур, с постоянным расходом.

Для компенсации температурных расширений в контуре радиаторного отопления предусмотрен расширительный бак, оборудованный предохранительным клапаном, защищающим бак от превышения давления путем сброса теплоносителя. Сброс теплоносителя осуществляется в специально установленный бак запаса гликолевого раствора. Из него же осуществляется подпитка гликолевого контура специальным подпиточным насосом.

Приборы водяного отопления

В качестве обогревательных элементов помещений могут выступать:

• традиционные радиаторы, устанавливаемые под оконными проемами и возле холодных стен, например, с северной стороны здания;
• трубные контуры напольного обогрева, иначе – теплые полы;
• плинтусные обогреватели;
• внутрипольные конвекторы.

Водяное радиаторное отопление – самый надежный и дешевый вариант среди перечисленных. Установку и подключение батарей вполне реально выполнить самому, главное, — верно подобрать количество секций по мощности. Недостатки – слабый прогрев нижней зоны комнаты и расположение приборов на виду, что не всегда согласуется с дизайном интерьера.

Все имеющиеся в продаже радиаторы делятся на 4 группы по материалу изготовления:

1. Алюминиевые – секционные и монолитные. На самом деле отливаются из силумина – сплава алюминия с кремнием, являются наиболее эффективными по скорости прогрева.
2. Биметаллические. Полный аналог алюминиевых батарей, только внутри предусмотрен каркас из стальных труб. Сфера применения – многоквартирные высотные дома с центральным теплоснабжением, где теплоноситель подается с давлением свыше 10 Бар.
3. Стальные панельные. Сравнительно дешевые радиаторы монолитного типа, сделанные из листов штампованного металла плюс дополнительное оребрение.
4. Чугунные секционные. Тяжелые, теплоемкие и дорогие приборы с оригинальным дизайном. Из-за приличного веса некоторые модели оснащаются ножками – подвесить такую «гармошку» на стену нереально.

По востребованности лидирующие позиции занимают стальные приборы – они недороги, а с точки зрения теплопередачи тонкий металл мало уступает силумину. Следом идут алюминиевые, биметаллические и чугунные обогреватели. Выбирайте, какие вам больше нравятся.

Конструкция теплых полов

Система напольного обогрева состоит из таких элементов:

• греющие контуры из металлопластиковых либо полиэтиленовых труб, залитые цементной стяжкой или уложенные между лагами (в деревянном доме);
• распределительный коллектор с расходомерами и термостатическими вентилями для регулирования расхода воды в каждой петле;
• смесительный узел – циркуляционный насос плюс клапан (двух— или трехходовой), поддерживающий температуру теплоносителя в диапазоне 35…55 °C.

Узел подмеса и коллектор соединяются с котлом двумя магистралями – подающей и обратной. Нагретая до 60…80 градусов вода порциями подмешивается клапаном в контуры по мере остывания циркулирующего теплоносителя.

Теплые полы – самый комфортный и экономичный способ обогрева, хотя затраты на монтаж в 2—3 раза выше устройства радиаторной сети. Оптимальный вариант отопления изображен на фото – напольные водяные контуры + батареи, регулируемые термоголовками.

Теплые полы на стадии монтажа — раскладка труб поверх утеплителя, крепление демпферной полосы для последующей заливки цементно-песчаным раствором

Обвязка с гидрострелкой

В сложных многоуровневых системах теплоснабжения для балансировки потоков жидкости на разнообразных участках схемы с индивидуальными циркуляционными электронасосами зачастую применяют гидромеханический распределитель — гидравлическую стрелку либо коллектор.

Подобная схема котельного агрегата предполагает включение бойлера косвенного нагрева через насос НБ и НР, радиаторное отопление через насос НК1 и НК2, теплый пол — через Н1.

Она имеет возможность работать и без наличия гидравлического модуля, в таком случае предусматривают установку балансировочных вентилей, чтобы компенсировать перепады давления в разнообразных «ветках» системы.

Комплектация тепломеханического оборудования:

1. Источник теплоснабжения – 2.
2. Группа безопасности, с воздушником, предохранительным клапаном, манометром и расширительным баком.
3. Подача теплоносителя к нагревательным приборам.
4. Обратка теплоносителя от нагревательных приборов
5. Радиаторы отопления.
6. Система теплый пол.
7. Бойлер косвенного нагрева
8. Фильтр грубой очистки котловой воды от взвешенных веществ на линии обратки.
9. Обратный клапан на линии обратки.
10. Циркуляционные насосы: по магистральному трубопроводу, в контуре теплого пола и бойлера косвенного нагрева.

Схема котельной при использовании твердого топлива

Твердотопливные котлы имеют определенный недостаток, который вызван высокой инертностью работы, из-за невозможности тонкой регулировки процесса горения твердого топлива.

Для того чтобы сгладить недостаток, в схеме устанавливают буферную емкость, которая набирает температуру для нагрева контура отопления и расходует тепло в течении продолжительного времени.

Такая тепловая схема котельной на твердом топливе состоит:

• Источник теплоснабжения с первичным контуром нагрева: твердотопливный котел;
• группа безопасности с предохранительным клапаном;
• буферная емкость;
• циркуляционный насос контура отопления;
• циркуляционный насос котлового контура;
• расширительный бак;
• запорная арматура, дренажи, воздушники;
• балансировочный вентиль;
• смесительный узел контура отопления, для автоматического поддержания температуры в батареях;
• смесительный узел котлового контура, для оптимального режима работы котла;
• погодозависимая или настраиваемая автоматика с сигнализацией аварийного режима.

Как повысить эффективность системы – аккумулятор или байпас?

Для повышения эффективности систем отопления в быту используют либо тепловые аккумуляторы, либо байпасы. Первые монтируют в котельных большой площади, вторые – в небольших помещениях, где, кроме котла, стоит и другое оборудование. Тепловой аккумулятор представляет собой заполненную водой емкость, внутри которой проложены напорная и обратная линия системы отопления. Как правило, такая емкость ставится сразу за котлом. В расположенный между нагревателем и аккумулятором участок напорного и обратного трубопровода можно врезать предохранительные клапаны, расширительные бачки и циркуляционные насосы.

При этом напорная линия разогревает воду в баке, а обратная – греется от залитой в аккумулятор жидкости. Поэтому при отключенной горелке котла система может работать некоторое время только от теплового аккумулятора, что очень выгодно в случае использования в контуре твердотопливных котлов, генерирующих избыточную энергию на старте горения заложенной с топку порции дров или угля. Вместимость теплового аккумулятор определяют по пропорции 1 кВт мощности котла = 50 литрам объема бака. То есть для нагревателя мощностью 10 кВт нужен аккумулятор объемом 500 литров (0,5 м3).

При открытом вентиле часть горячего потока уходит не в напорный контур, а сразу в обратку. Благодаря этому можно снизить температуру нагрева батареи на 10 процентов, сократив объемы прокачиваемого сквозь радиатор теплоносителя на 30 %. В итоге с помощью байпаса можно отрегулировать работу радиатора и в двухконтурной, и в одноконтурной разводке. В последнем случае это особенно актуально, поскольку врезанный в первые две батареи байпас  обеспечивает более сильный прогрев последнего радиатора в линии и дает возможность контролировать температуру в комнатах, хотя и не с такой эффективностью, как в случае с двухтрубной разводкой.