Водогрейный тип котла предназначен для подогрева воды под давлением. Термин «под давлением» обозначает отсутствие процесса кипения. При этом давление воды во всех точках выше показателя давления насыщаемости при существующей внутри температуре. Водогрейный котел представляет собою тип оборудования теплогенерирующего характера.

Рис. 1

Применение и преимущества

Сфера использования водогрейного отопительного котла зависит от показателей его мощности, КПД, наличия системы автоматизации и его предназначения:

• Котлы данного типа используются для обогрева воды, которая служит основным теплоносителем в различных системах водоснабжения и отопления.
• Газовые котлы водогрейного вида имеют более высокий показатель мощности, поэтому такое качество позволяет организовывать отопление и водоснабжение в больших комплексах жилищно-коммунального характера. Расчет водогрейного котла осуществляется в каждой конкретной ситуации.
• Водогрейное оборудование на дровах. Такой вариант чаще всего используется в частных домах, что позволяет хозяевам своими силами обогревать воду в доме без наличия других возможностей. Подобный вид также может быть использован на ТЭЦ разной мощности. Такой способ также предполагает использование пикового оборудования в периоды особо больших нагрузок. Это зависит от климата, КПД, автоматизации водогрейного котла и других показателей.

Что касается промышленности, то в данной сфере чаще всего используются пиковые водогрейные котлы. Они устанавливаются на ТЭЦ для повышения показателя нагрева сетевой воды в холодное время годы. Пиковое оборудование нагревает воду в пределах 100-150 градусов. Пиковые водогрейные котлы чаще всего размещаются в конце транзитной схемы. Оборудование пикового типа рекомендуется устанавливать с целью повышения надежности теплоснабжения, например, при авариях.

Рис. 2

Поскольку пиковые водогрейные котлы имеют низкий показатель длительности кампании, они рентабельны в тех случаях, когда для их эксплуатации не нужно дополнительное оборудование. Этому требованию отвечают варианты, работающие на газу или жидком топливе, и не требующие сложной схемы подготовки к процессу сжигания.

Также, поскольку пиковое оборудование работает относительно недолго, использование гибких схем обработки воды значительно экономит количество реагентов при аналогичном качестве, что повышает общую экономичность данной схемы. Однако, поскольку на электростанциях подобное оборудование используется относительно недавно, то особенности его эксплуатации, расчета, технического обслуживания, ремонта, конструкции и схемы его регулирования еще недостаточно изучены.

Разные типы оборудования могут быть использованы в жилых, административных или промышленных зданиях в тех случаях, когда подключение к магистральной схеме является невозможным или нецелесообразным в силу разных причин.

Широкие использование котлов водогрейного типа объясняется их отличительными преимуществами:

• Возможность установки в системах теплоснабжения открытого или закрытого вида.
• Универсальность. Расчет водогрейного котла позволяет установить его в практически любых условиях с учетом наличия системы автоматизации и других параметров.
• Водогрейный отопительный котел может быть установлен в котельных, как с использованием твердого топлива, так и мазута, газа или дизеля.
• Возможность нагрева воды в разном температурном диапазоне в зависимости от потребностей и мощности оборудования.
• Возможность регулирования нагрузки. Расчет зависит от конкретной ситуации.
• Наличие системы автоматизации работы.
• Большой показатель КПД при минимальном расходе энергии.
• Относительно быстрый выход на номинальную мощность.
• Высокая надежность и безопасность, которая достигается за счет использования материалов высокого качества, правильного расчета мощности и КПД, а также наличия системы автоматизации водогрейного котла.
• Удобство технического обслуживания и осуществления ремонта независимо от типа оборудования.
• Легкость выполнения монтажных работ. В некоторых случаях оборудование может быть установлено своими руками.
• Простота и удобство в эксплуатации.
• Водогрейные котлы имеют в наличии гидравлическую систему потока воды, поэтому возможность образования застойных участков исключается.
• Качество теплоизоляции отопительного водогрейного котла гарантирует уменьшение потерь тепла через стенки и изоляцию оборудования.
• Схема потока воды гарантирует хороший показатель работоспособности и отсутствие накипи, поэтому нет необходимости беспокоиться о качестве воды для водогрейных котлов и ее предварительной подготовке.
• Отсутствие присоса с холодным воздухом в топку водогрейного оборудования делает процесс горения топлива более эффективным.
• Большой объем камеры котла гарантирует полное выжигание топлива, что снижает показатели недожога механического или химического типа.
• Водогрейные котлы большой мощности имеют большой уровень КПД и низкую долю эмиссии опасных веществ.

Кроме того, водогрейные отопительные котлы первоначально были изобретены с расчетом того, что они будут снижать производство тепловой энергии за счет более эффективного показателя сжигания топлива, удобства монтажа, ремонта и эксплуатации конструкции и наличия системы автоматизации.

Рис. 3

Классификация отопительного оборудования

Существует несколько типов водогрейных котлов. Классификация зависит от разных факторов.

Согласно конструктивным особенностям выделяют следующее отопительное водогрейное оборудование:

• Газотрубное. Такой вариант предполагает наличие поверхности нагрева, которая состоит из труб небольшого диаметра. Внутри трубок движутся продукты сгорания топлива разного вида. Теплообмен происходит через нагрев воды, которая расположена снаружи трубок. На сегодняшний день такие варианты практически не используются и были вытеснены водотрубным типом.
• Водотрубное. Водогрейный котел данного класса состоит из кипятильных труб, внутри которых движется вода. Процесс теплообмена осуществляется посредством нагрева самых трубок горячими продуктами.

Кроме этого, водотрубное отопительное оборудование также подразделяется на определенные классы:

• Прямоточные.
• Барабанные.

Конструкция водотрубных котлов является намного более сложной и комплексной, чем у газотрубного вида. Однако они отличаются более высоким уровнем безопасности в отношении возможного взрыва, поскольку допускают высокий уровень нагрузки, более быстро нагревают воду, имеют систему автоматизации, удобство настроек, также просты в монтаже, который можно осуществить своими руками, обслуживании и ремонте. Практически все водогрейные котлы большой мощности – водотрубные.

Рис. 4

Очевидным недостатком подобного отопительного оборудования является то, что оно имеет сложную внутреннюю схему, состоящую из разных агрегатов, соединений и узлов. Кроме того, отдельные компоненты находятся под давлением, что затрудняет их ремонт, особенно своими руками.

Также можно встретить водотрубно-дымогарные водогрейные отопительные котлы. Такой вариант предвидит наличие топки экранированной трубами с водой, тогда как конвективная часть механизма частично или полностью выполнена в виде дымогарных труб, которые размещены в воде. Такой вариант может иметь разный уровень качества, модности и КПД, а также систему автоматизации.

Подобное оборудование быстро нагревает воду, а расчет данных позволяет подобрать вариант для разных ситуаций. Однако поскольку подобный тип оборудования встречается достаточно редко, то могут возникнуть проблемы в его монтаже, техническом обслуживании или ремонте, а осуществить это своими руками не всегда возможно.

В зависимости от типа используемого топлива, выделяют следующее водогрейные котлы:

• Газовые.
• Жидкотопливные.
• Двухтопливные.
• Отопительное оборудование на твердом топливе.

Первый вариант является наиболее распространенным и оптимальный на данный момент. Он имеет систему автоматизации, хороший показатель КПД, высокую безопасность и малый выброс вредных веществ. Расчет водогрейного котла газового типа позволяет подобрать вариант, как для частного дома, так и для промышленных нужд. Такое оборудование просто в обслуживании и ремонте, а установить его можно своими руками.

Автоматизация водогрейного котла делает его использование полностью безопасным, в частности промышленные варианты обладают стопроцентной автоматизацией, соответствующей безопасностью и качеством. Отопительное оборудование с другими видами топлива используется в тех случаях, когда применение газового водогрейного котла невозможно в силу затруднительной подача газа или высокой его стоимости.

Рис. 5

Жидкотопливные или дизельные водогрейные котлы имеют подобную схему работы с предыдущим типом. Отличие состоит только в том, что вместо газа используется жидкое топливо, в частности солярка. Дизельное топливо достаточно широко используется во всем мире в качестве основного или резервного варианта. Учитывая его показатели горючести и возможности применения в разных условиях, чаще всего оно используется именно в качестве резервного варианта.

Рис. 6

Двухтопливные или газомазутные водогрейные котлы работают со сменными горелками, поэтому для получения энергии можно использовать как газ, так и дизельное топливо. Такие котлы чаще всего используются в промышленном секторе и также обладают похожей схемой работы и нагрева воды с предыдущими вариантами, и наличием системы автоматизации. В частном хозяйстве они не практикуются в силу неудобства обращения, наличия сложностей с ремонтом, особенно своими руками, и сложной конструкции водогрейных котлов.

Использование отопительного оборудования на твердом топливе, в частности угле, удобно в тех случаях, когда нет возможности применять другие варианты. Несмотря на то, что уголь является одним из самых дешевых видов топлива, по качеству он значительно уступает нефти и газу. Такое оборудование имеет низку мощность, поскольку содержание энергии на единицу веса у угля не очень высокое.

Кроме того, такой тип топлива неудобно транспортировать, нагрев воды занимает очень много времени, а процесс его применения негативно влет на экологию, в частности провоцирует появление кислотных дождей. Именно поэтому сегодня наблюдается мировая тенденция по замене угля другими видами топлива. Использование подобных водогрейных отопительных котлов рентабельно только в отдаленных регионах, где применение газа или других видов энергии является очень дорогим.

Рис. 7

Кроме этого, выделяют также водогрейные котлы, которые работают на электричестве. Они достаточно быстро нагревают воду, имеют оптимальный показатель мощности и КПД, а также высокие качество. Благодаря наличию системы автоматизации, данный тип является безопасным, а схема оборудования делает его использование достаточно простым. В силу некоторых особенностей, его монтаж, техническое обслуживание и ремонт можно осуществить своими руками. Используются подобные водогрейные котлы для частного дома, поскольку их применение в промышленности является дорогим.

Согласно температурному показателю теплоносителя, а именно воды на выходе, выделяют следующие водогрейные котлы:

• Низкотемпературные – температура нагрева воды до 115 градусов. Такой тип оборудования наиболее экономный, однако, к качеству его материала выдвигаются высокие требования. В процессе эксплуатации внутри конструкции в связи с низкими температурами может образовываться конденсат из воды, который негативно влияет на поверхность, расположенную вблизи с продуктами сгорания. Это может повлечь за собою дополнительный ремонт и техническое обслуживание. Для предотвращения подобных ситуаций качество материалов, используемых для сооружения оборудования должно иметь высокие показатели.
• Отопительные водогрейные котлы на перегретой воде. Такой тип оборудования предвидит наличие воды с температурой около 150 градусов.

Большинство отопительного оборудования, которое используется на сегодняшний день, является именно вариантом с перегретой водой. Водогрейный котел подобного типа отличается высоким уровнем автоматизации и надежности, оптимальной мощностью, долгим периодом службы, низким уровнем шума, простотой эксплуатации, технического обслуживания и ремонта, а также низким показателем выброса вредных веществ.

Такое оборудование легко и быстро устанавливается, так что монтаж можно осуществить своими руками. Расчет данных позволяет подобрать отопительное оборудование подобного типа с разным КПД, показателем мощности и типом автоматизации. Такой агрегат может быть установлен в любом доме или на производстве, благодаря универсальной схеме и быстроте нагрева воды. Простота монтажа позволяет установить конструкцию своими руками.

В зависимости от типа циркуляции воды выделяют следующие виды водогрейных котлов:

• Естественная циркуляция воды, которая происходит за счет разных показателей плотности воды – белее и менее перегретой.
• Принудительная циркуляция воды. Такой вариант предвидит перекачку воды при помощи насоса.
• Комбинированная циркуляция воды. В таком случае оборудование имеет приспособления для циркуляции воды естественным или принудительным способом.
• Прямоточная циркуляция воды. Такой вариант предполагает однократное принудительное движение воды в нужном направлении.

В зависимости от показателей мощности, КПД, автоматизации и других факторов оборудование с разным видом циркуляции воды может быть использовано как в обычных домах, так и в промышленной сфере.

Характеристики и понятия

Водогрейный отопительный котел характеризуется следующими понятиями:

• Теплопроизводительность. Этот термин указывает на показатель теплоты, который получает вода в водогрейном котле за отрезок времени. Данный показатель измеряется в Гкал/час.
• Номинальная теплопроизводительность. Это самый большой показатель теплопроизвоительности, которую водогрейный отопительный котел может обеспечить при номинальных параметрах воды с учетом отклонения после длительного использования без потери качества. В зависимости от этого выделяют оборудование с низкой (4-65 кВт), средней (70-1750 кВт) и высокой (больше 1,8 МВт) мощностью.
• Номинальный показатель температура воды на входе. Показатель, которого должна достигать температура воды при наличии номинальной теплопроизводительности. Параметры находится в пределах 60-110 градусов.
• Температурный градиент воды в водогрейном отопительном котле. Этот параметр разницы температур воды на выходе и входе. Расчет зависит от используемого материала. К чугунному оборудованию выдвигаются более серьезные требования, чем к стальному.
• Минимальная температура воды на входе. Расчет данного показателя зависит от параметров используемого топлива.
• Максимальная температура воды на выходе. Параметр, указывающий на температуру, при которой обеспечивается номинальное значение нагрева воды до момента кипения при наличии рабочего давления. Данный показатель является одним из основных при классификации уровня опасности оборудования и его качества. Данные могут находиться в пределах 70 и выше 150 градусов.

Особенности ремонта оборудования

Специфика проведения технического облуживания и ремонтных работ зависит от особенностей самого оборудования, в частности от типа, показателя мощности, наличия системы автоматизации, класса, КПД водогрейного котла и других факторов.

Особенности технических условий ремонта водогрейных котлов, используемых для жилых домов и промышленности, регулируются соответствующими нормами и законодательными актами. При этом для оборудования с разным показателем мощности, схемой водогрейного котла, рабочим давления и температуры выдвигаются разные требования к качеству работ.

Рис. 8

Необходимость проведения ремонта определяется владельцем после появления сбоев в работе. Непосредственный ремонт водогрейных котлов производится после диагностики агрегата и выяснения причин его неисправности. Ремонт должен быть осуществлен в соответствии с техническими правилами и на должном уровне качества, что не всегда можно сделать своими руками.

Независимо от того, используется ли оборудование в жилом доме или на производстве, к выполнению ремонта выдвигаются определенные требования:

• Все работы должны быть выполнены организацией, для которой данный вид деятельности предусмотрен уставом.
• Организация должна иметь соответствующую лицензию на осуществление ремонта оборудования в соответствии с конструкцией водогрейного котла.
• К работам допускаются специалисты, имеющие аттестацию, которые способны обеспечит ремонт на должном уровне качества. Если пытаться сделать все своими силами, то можно не только ухудшить состояние оборудования, но и создать опасную для себя и окружающих ситуацию.
• Независимо от показателей мощности, КПД, особенностей системы автоматизации водогрейного котла и расчета других факторов, на каждое оборудование должен составляться акт об его состоянии до начала работ по обслуживанию.

Особенности конструкции водогрейных котлов предвидят проведение следующих работ:

• Ремонт коллекторов, камер, жаровых труб и барабанов.
• Ремонт поверхности с учетом расчета нагрева.
• Ремонт вальцевых, заклепочных и сварных соединений с расчетом показателей мощности.
• Проверка качества системы автоматизации после ремонта.
• Контроль качества ремонта с учетом расчета параметров мощности, КПД и схемы водогрейного котла.
• Выдача оборудования владельцу осуществляется только после того момента, когда агрегат был проверен на работоспособность всех его компонентов с расчетом КПД, системы автоматизации и схемы оборудования.

После выполнения ремонта владелец должен получить соответствующую техническую документацию.

В пакет входят следующие документы:

• Ремонтный формуляр.
• Журнал сварочных работ с указанием всех нужных расчетов.
• Акты, содержащие результаты внешнего осмотра водогрейного котла.
• Журнал с указанием расчетов ультразвукового или радиографического ремонта соединений.
• Протоколы испытаний устройства в соответствии с показателями его мощности, системой автоматизации, КПД, схемой водогрейного котла и расчетом других параметров.
• Сертификаты, подтверждающие качество сварочных материалов, фланцев, труб и других изделий, которые были использованы во время ремонта. Все детали должны быть получены от завода-изготовителя с расчетом КПД, схемой автоматизации и другими параметрами.

Желание осуществить ремонт водогрейного котла своими руками может создать опасную ситуацию для жизни владельца агрегата и его близких. Водогрейный котел являет собою теплогенерирующий объект, который может быть использован для обогрева разных помещений.

Поскольку данное оборудование обладает такими преимуществами, как простота эксплуатации и монтажа, наличие моделей с разными характеристиками, высокий увалень качества, удобство обслуживания и ремонта, а также наличие системы автоматизации водогрейного котла, оно может быть использовано как при обустройстве жилых домов, так и в промышленной сфере.

Отопительный газовый котел представляет собой устройство, при помощи сгорания топлива (природного или сжиженного газа) осуществляющего нагрев теплоносителя.

Устройство (конструкция) газового котла : горелка, теплообменник, теплоизолированный корпус, гидравлический блок, а также приборы безопасности и управления. Такие котлы на газе требуют подключения дымохода для отвода продуктов сгорания. Дымоход может быть как обычный вертикальный, так и коаксиальный («труба в трубе») для котлов с закрытой камерой сгорания. Многие современные котлы комплектуются встроенными насосами для принудительной циркуляции воды.

Принцип работы газового котла - теплоноситель, проходя через теплообменник, нагревается и далее циркулирует по системе отопления, отдавая полученную тепловую энергию через радиаторы, теплый пол, полотенцесушители, а также обеспечивая нагрев воды в бойлере косвенного нагрева (в случае его подключения к котлу на газе).

Теплообменник - металлическая емкость, в которой нагревается теплоноситель (вода или антифриз) - может быть выполнен из стали, чугуна, меди и т.д. Надежность и долговечность газового котла зависят от качества теплообменника в первую очередь. Чугунные теплообменники устойчивы к коррозии и имеют длительный срок службы, но чувствительны к резкому перепаду температур и отличаются значительным весом. Стальные емкости могут страдать от ржавчины, поэтому их внутренние поверхности защищают различными антикоррозийными покрытиями, обеспечивающие продление «жизни» прибора. Стальные теплообменники являются наиболее распространёнными при производстве котлов. Медным же теплообменникам коррозия не страшна и благодаря высокому коэффициенту теплопередачи, малому весу и габаритам такие теплообменники часто используются в настенных котлах, но из минусов следует отметить, что они дороже стальных.
Помимо теплообменника немаловажной деталью котлов газовых является горелка, которая может быть различных видов: атмосферная или вентиляторная, одноступенчатая или двухступенчатая, с плавной модуляцией, двойная.

Для управления газовым котлом используется автоматика с различными настройками и функциями (например, погодозависимая система управления), а также устройства для программирования работы и удаленного управления котлом.

Основными техническими характеристиками газовых котлов отопления являются: мощность, количество контуров обогрева, тип топлива., вид камеры сгорания, тип горелки, способ монтажа, наличие насоса и расширительного бака, автоматика управления котла.

Чтобы определить необходимую мощность газового котла отопления для частного загородного дома или квартиры используется простая формула - 1 кВт мощности котла для обогрева 10 м 2 хорошо утепленного помещения при высоте потолков до 3 м. Если требуется обогрев подвала, застекленного зимнего сада, помещений с нестандартными потолками и т.п. мощность котла на газе должна быть увеличена. Также необходимо увеличение мощности (порядка 20-50%) при обеспечении газовым котлом и горячего водоснабжения (особенно если необходим нагрев воды в бассейне).

Особенность расчета мощности у газовых котлов: номинальное давление газа, при котором котел работает на 100% заявленной производителем мощности, для большинства котлов составляет от 13 до 20 мбар, а фактическое давление в газовых сетях в России может быть и 10 мбар, а иногда и ниже. Соответственно, газовый котел часто работает только на 2/3 своих возможностей и это необходимо учитывать при расчете. Более подробно с таблицей расчета мощности котла отопления можно

Большинство газовых котлов можно перевести с работы от природного газа на сжиженный газ (баллонный пропан). Многие модели переключаются на сжиженный газ заводским способом (при покупке уточняйте эти характеристики модели), либо к газовому котлу дополнительно поставляются форсунки (жиклеры) для переключения на баллонный газ.

Плюсы и минусы газовых котлов:

Обвязка котла – это устройства для полноценной работы системы отопления и водоснабжения. В нее входят: насосы, расширительные баки, фильтры (при необходимости), коллекторы, обратные и предохранительные клапаны, воздушные клапаны, вентили и т.д. Также понадобится приобрести радиаторы, соединительные трубы и вентили, терморегуляторы, бойлер и др. Вопрос выбора котла достаточно серьезный, поэтому подбор оборудования и его полную комплектацию лучше доверить профессионалам.

Какой котел самый лучший? На российском рынке газового котельного оборудования есть свои лидеры по качеству и надежности. Лучшие фирмы-производители и марки газовых котлов представлены в ассортименте:

«Премиум-класс» или "Люкс" - самые надежные и долговечные, удобные в управлении, комплект собирается как «конструктор», дороже остальных. К таким производителям можно отнести немецкие компании Buderus и Viessmann.

«Средний класс» - хорошие показатели, средняя по уровню цена, не так престижно, но вполне надежно, представлены стандартные типовые решения. Это итальянские котлы

Устройство систем отопления и горячего водоснабжения является мероприятием, актуальным не только для частных жилых домостроений, но для промышленных предприятий с большими площадями. Такие объекты требуют наличия значительных объёмов горячей воды для отопления и прочих бытовых и технологических нужд. С такой проблемой обычные газовые котлы, даже при условии установки их каскадом, справиться не в состоянии. Решить данную задачу помогут котлы водогрейные газовые промышленные. Их мощность может достигать огромных значений – до 20 МВт.

Конструктивные особенности промышленных водогрейных установок

Отопительные агрегаты специального назначения отличаются от бытовых моделей не только своим внешним видом и габаритными размерами, но и внутренним устройством.

Корпус промышленных котлов изготавливают из высококачественной легированной стали, способной противостоять значительному давлению, которое образуется внутри устройства.

Промышленные отопительные установки по типу расположенного внутри теплообменника делят на две группы:

• К первому типу относятся агрегаты с жаротрубным или газотрубным теплообменником, состоящим из целого комплекса труб. Внутри этих труб происходит сжигание газа, которое приводит к повышению температуры наружных стенок. Раскалённые трубы, расположенные горизонтально в толще воды, отдают ей своё тепло. Это оборудование способно за несколько часов нагреть значительные объёмы воды для отопительной системы.
• Во втором типе промышленных установок теплоноситель движется по внутренней части труб теплообменника, расположенных вокруг газовой горелки. Трубы, расположенные практически вплотную, являются стенками камеры сгорания.

Внимание! Трубы могут не собираться в полную окружность, а располагаться полукругом над горелкой. Такое устройство улучшает аэродинамические показатели внутри агрегата и позволяет эффективно использовать тепло уходящих через дымоходную трубу продуктов сгорания.

Теплообменники обоих типов изготавливаются из материалов с высоким коэффициентом теплопроводности.

Промышленные газовые котлы изготавливают, в основном, в горизонтальном исполнении. Для максимального сохранения тепла внутри котла поверхность камеры сгорания изолируется от наружных стенок теплоизоляционными материалами. Термоизоляционный слой не только сохраняет тепло, но и предохраняет наружные стенки от перегрева и предохраняет персонал от ожогов при непосредственном контакте с отопительным оборудованием.

Внимание! Современные котельные с отопительными агрегатами на газу имеют КПД не менее 95% , работают в практически автоматическом режиме, не требуя постоянного контроля со стороны персонала.

Основные правила монтажа и эксплуатации промышленных газовых котлов

Правила эксплуатации отопительного оборудования предусматривают их периодическое обслуживание и чистку. Для простого осуществления этих мероприятий горелку располагают на дверце, которая может открываться как вправо, так и влево. Наличие специальных запорных устройств позволяет быстро и герметично закрывать камеру сгорания.

Внимание! Для организации котельной промпредприятия может использоваться либо отдельно стоящее сооружение, либо подвальное помещение.

Особое внимание необходимо уделить дымоходной системе газового отопительного оборудования, которая должна отвечать следующим требованиям:

• Дымоход должен качественного отводить продукты сгорания и обеспечивать эффективную работу котла.
• Для его изготовления необходимо использовать кислотостойкий металл с теплоизоляционным слоем.
• Важную роль играет правильный монтаж дымохода, который может располагаться внутри помещения котельной. Наружная часть дымохода должна устанавливаться в металлической опорной конструкции. Если дымоход предназначен для работы с котлом малой мощности, то может крепиться к наружной стене сооружения. Для отопительных установок значительной мощности устанавливают мачтовые дымоходы на хорошо проветриваемом участке, находящемся на некотором расстоянии от снабжаемого горячей водой объекта.

Практически все системы для отвода продуктов сгорания, независимо от их типа, изготавливаются по модульной технологии от самого котла до конца дымоходной трубы.

Внимание! Если планируется строительство мачтовых дымоходов высотой более 40 м, то необходимо предусмотреть разгрузочные сегменты. Эти элементы разгружают общую конструкцию и повышают надёжность её эксплуатации.

Модели отопительного газового оборудования для использования на предприятиях

Чем больше обслуживаемые площади, тем тщательнее необходимо выбирать котёл водогрейный газовый промышленный. Среди агрегатов, представленных на современном рынке отопительного оборудования, можно выделить следующие модели:

• Котлы Wolf GKS Eurotwin имеют высокий КПД – около 95%. В конструкцию установки входят две цилиндрические камеры, расположенные друг над другом. Значительные размеры камеры сгорания обеспечивают практически полное сжигание топлива и быструю теплопередачу. Допустимая максимальная разница температуры теплоносителя в прямой и обратной линии составляет 50 0 С. Установка оснащена теплоизоляционным слоем толщиной 100 мм, который обеспечивает сведение теплопотерь излучением к минимальному значению. Диапазон мощности модельного ряда – 0,45-1,25 МВт
• Котлы Wolf GKS Euromax имеют поверхности нагрева, расположенные друг над другом, что обеспечивает защиту устройства от образования конденсата. Установки данной модели изготавливают в двух вариантах значения мощности – 1,6 МВт и 2,0 МВт.

Внимание! Одним из наиболее важных достоинств промышленного газового отопительного оборудования является постоянство подачи топлива. Это избавляет от проблем складирования, транспортировки по территории предприятия и организации загрузки топлива в установку.

Промышленное котельное оборудование, отличается высокой производительностью и практически полной автоматизацией. Присутствует многоступенчатая система безопасности. Промышленные газовые котлы, делятся на две категории, по принципу работы и внутреннему устройству.

Виды промышленных котлов, работающих на газе

Существует всего две основных разновидности газовых отопительных котлов промышленного назначения. Отличия внутреннего устройства отопительного оборудования:

1. Температура теплоносителя – промышленные котлы работают по принципу подогрева воды или производства сухого пара.
2. Тип теплообменника.
3. Эффективность и теплоотдача.

Газовые промышленные котлы отопления, изготавливают ведущие европейские и отечественные производители. На данный момент, выпускаются полностью укомплектованные , а также, отдельно стоящее отопительное оборудование.

Водогрейные котлы на газе

Промышленные водогрейные газовые котлы являются отопительным оборудованием, пользующимся наибольшей популярностью. Модели отличаются следующими параметрами:

• Принцип нагрева теплоносителя – котлы снабжены одним или двумя теплообменниками. В котельном оборудовании промышленного типа, используется первичный теплообменник, типа «водяной рубашки», полностью окружающей камеру сгорания, а также, дымовые каналы ломаной конструкции.
• Количество теплообменников – промышленные котлы, в большинстве случаев, оснащаются одним теплообменником. Для нагрева ГВС, к водоснабжению подключается бойлер косвенного нагрева с объемом до 2500 литров.
• Возможность работы на альтернативном типе топлива – сжиженном газе, дизеле, отработанном масле.
• Котлы, оснащенные модуляционной горелкой, автоматически подстраиваются к рабочим параметрам системы отопления: давлению в магистрали, резкому похолоданию, качеству теплоносителя и топлива.

Принцип работы промышленного водогрейного котла, практически ничем не отличается от бытового отопительного оборудования. Разница заключается в большей мощности, достигающей нескольких мВт.

Паровые газовые котлы

Паровое котельное оборудование, работает в условиях высокой температуры теплоносителя. Нагрев осуществляется в два этапа:

• Теплоноситель нагревается до температуры, свыше 100°С. Достигнув точки кипения, жидкость становится паром, после чего, отправляется в сепаратор, где частички влаги удаляются.
• Сухой пар направляется на повторный подогрев. Температура пара доходит до необходимых показателей.

Паровые газовые котлы высокого давления, выполняют сразу несколько важных функций:

• Нагревают теплоноситель для системы отопления.
• Продуцируют пар для производства.

Для большей теплоэффективности, в котельном оборудовании используется рециркуляция дымовых газов. Нагретые воздушные массы направляются не сразу в дымовой канал, а повторно посылаются в теплообменник.

Классификация паровых котлов включает в себя несколько моделей:

• Жаротрубный паровой котел на газовом топливе – устаревший тип с низким КПД. Газообразные разогретые продукты сгорания, циркулируют по множеству трубок, расположенных внутри корпуса. Жаровые трубы окружает теплоноситель системы отопления. Производительность оборудования, ограничена 360 кВт. Пар подается под давлением, равным приблизительно 1 Мпа.
• Водотрубный паровой отопительный агрегат – в данной конструкции, пар окружает трубы, по которым циркулирует теплоноситель, что обеспечивает высокую теплоотдачу и производительность.
  Недостаток решения – необходимость в слаженной работе многоуровневой системы безопасности. Сердцевиной котла является поперечный или продольный барабан, установленный горизонтально или вертикально.

Принцип работы промышленного газового котла, вырабатывающего пар, во многом зависит от метода нагрева теплоносителя. Мощные котельные установки, вырабатывают от 0,3-1 т сухого пара в час.

Устройство промышленного котла, работающего на газе

Промышленные водогрейные котлы на газовом топливе, по своей конструкции, мало чем отличаются от бытового котельного оборудования. Принцип работы паровых моделей, имеет сложное внутреннее устройство, заслуживающее отдельного упоминания.

Отличия затронули топочную камеру, автоматику, а также устройство газового горелочного устройства. Благодаря особенностям конструкции, помимо нагрева теплоносителя, продуцируется большое количество горячего пара, используемого в различных сферах производства.

Устройство топочной камеры

Промышленное газовое котельное оборудование, продуцирующее пар, снабжается наддувной топочной камерой. Осуществляется принудительное нагнетание воздуха, что делает возможным поддержание высокой температуры, в пределах 1900°С. Принцип работы имеет следующие отличия:

• Продукты сгорания поступают в дымоходный канал при температуре 800°С и используются для изготовления пара.
• Тепло аккумулируется особыми топочными экранами и теплообменником, окружающим горелку и дымоходные каналы.
• После прохождения через сложную конструкцию каналов, продукты сгорания остывают до температуры 100°С и применяются для подогрева теплоносителя системы отопления.
• Дополнительным устройством топочной камеры парового котла, является сепаратор, удаляющий капельки влаги и пароперегреватель.

Данный принцип работы отличает все паровые котлы. Конструкционные отличия заключаются в принципе подогрева теплоносителя. В жаротрубных моделях, внутри теплообменника расположены трубки, по которым циркулирует нагретый дым. В водотрубных котлах, наоборот, горячий воздух окружает трубы с циркулирующим теплоносителем.

Автоматика промышленных котлов

В промышленных котлах, предусмотрено автоматическое регулирование работы, обеспечивающее безопасность эксплуатации. За работой котельной следит автоматика. Современное оборудование, оснащено микропроцессорными контроллерами и модуляционной горелкой, автоматически изменяющей производительность и подстраивающейся под необходимые параметры.

Безопасность эксплуатации обеспечивают следующие узлы:

• Автоматика для подачи газа – работает в двух базовых режимах на сжигание магистрального и сжиженного газа, что очень удобно и позволяет попеременно использовать каждый вид топлива. Автоматика отслеживает, параметры давления газа и выключает работу котла при достижении максимально допустимых значений и показателей.
• Автоматика безопасности – представляет целую многоуровневую систему, контролирующую подачу и давление газа, наличие пламени на горелочном устройстве, электророзжиг, параметры тяги, температуру нагрева теплоносителя и многое другое.
  В некоторых котлах, помимо прочего, предусмотрена система самодиагностики, проверяющая работоспособность оборудования и сохраняющая результаты проверок в базе данных контролирующего процессора.

Типы газовых горелок

В промышленном оборудовании, устанавливаются горелки с разным принципом работы и устройством. Не имея профильного образования, самостоятельно сложно понять, о чем идет речь в описании устройства. Чаще всего, встречаются следующие термины:

• Газовые горелки с принудительной подачей воздуха – в горелках данного типа, воздух нагнетается с помощью вентилятора. Горелочные устройства с принудительной тягой, устанавливаются в паровых и некоторых типах водогрейных котлов.
• Модулируемые горелки – горелочное устройство работает на нагрев теплоносителя следующим образом. При достижении теплоносителем необходимой температуры, гаснет, а после остывания до установленного минимума, включается. Модулируемая горелка меняет интенсивность нагрева, работая в пределах от 15-100% мощности.
• Инжекционные горелки низкого давления – предназначены для промышленного обогрева с применением сжиженного газа. КПД устройств небольшой. Во время работы, требуется установка стабилизирующих устройств.
• Котлы пульсирующего горения – отдельная категория теплогенераторов. По сути, в конструкции нет горелочного устройства как такового. Горение осуществляется в замкнутой емкости и продолжается, пока температура теплоносителя не достигнет заданных параметров. Устройство применяется в водогрейных агрегатах.

При выборе горелочного устройства, обращают внимание на возможность работы при низком давлении, а также возможности переоборудования под сжигание баллонного газа.

Правила промышленной безопасности газовых котлов

Любое газовое оборудование – потенциально опасно. Котельная имеет класс взрывоопасности, В1-В4. По этой причине, к установке теплогенератора, работающего на сжиженном или магистральном газе, предъявляются высокие требования, описанные в СНиП и ППБ. Ввод котельной в эксплуатацию, происходит только после инспекции представителя Газнадзора.

Существуют несколько требований, отдельно оговаривающих промышленное использование газового отопительного теплогенератора:

• Обслуживание промышленных отопительных котлов, осуществляется дважды в году: в начале и после окончания отопительного сезона.
• Паровые котлы чувствительны к качеству воды. Накипь, при высоких температурах горения газа, может стать причиной возникновения аварийной ситуации. Подключение системы водоподготовки и фильтра для умягчения воды, непременное условие ввода котла в эксплуатацию.
• В котельной предусматривают систему пожарной сигнализации, детекторов утечки угарного газа, индивидуальные средства защиты и пожаротушения.
• К контролю работы котельного оборудования, допускаются специально обученные специалисты с необходимым допуском.

Промышленные котельные, должны соответствовать требованиям, описанным в СНиП 41-01-2003, II-35-76, а также ТКП 45-4.03-267-2012.

Выбор марки промышленного котла

Промышленные котельные оснащают теплогенераторами российского, немецкого и итальянского производства. Популярностью пользуются следующие модели котлов:

• Промышленные газовые котлы российского производства – отличаются неприхотливостью к рабочим параметрам системы отопления. Стоят, в среднем, в 2 раза дешевле зарубежных аналогов. Отечественные котлы промышленного типа, предлагает компания Термотехник.
• Промышленные котлы на газе, зарубежного производства, изготавливаются в Германии, Италии, Словакии. Особой популярностью, пользуются:
  • Buderus Logano и Logano PLUS;
  • Vaillant atmoCRAFT;
  • Viessmann Vitoplex, Vitorond и Vitocrossal;
  • Ferroli Prextherm;
  • Riello RTQ;
  • Sime Simerac;
  • Lamborghini MEGA PREX;
  • De Dietrich серии C и DTG;
  • Protherm в серии Бизон NO.
  Продукцию отличает неизменное качество сборки и высокая степень безопасности и теплоэффективности.

При подборе котельного оборудования, ориентируются на фактические потребности производства. Если существует необходимость исключительно в отоплении, выбирают водогрейные котлы. Паровые теплогенераторы, востребованы в некоторых видах мебельного и деревоперерабатывающего производства, в сельском хозяйстве и нефтяной промышленности.

На сегодняшний день многие объекты жилищной инфраструктуры используют для жизнеобеспечения автономное газовое отопление. Если для городских квартир такая возможность ограничена техническими рамками, то для частного сектора автономное отопление является одним из ключевых аспектов комфортности жилья.

Обеспечить качественный и эффективный обогрев жилых помещений в автономном режиме может газо-нагревательное оборудование. Водогрейные газовые котлы являются именно тем типом отопительной техники, благодаря которой можно создать необходимый комфорт и уют не только в частном доме, но и в мини-отелях, в загородных домах и в коттеджах.

Технические возможности оборудования данного типа способны полностью удовлетворить потребности в отоплении и горячем водоснабжении.

Газовый водогрейный котел - общее представление

Водонагревательный газовый котел, представляет собой вид бытового котельного оборудования большой мощности, рассчитанный на одновременное решение двух задач - отопления внутренних помещений большой площади и обеспечения в нормальном объеме ГВС (горячим водоснабжением). Данный вид отопительной техники применяется в , в которых циркуляция воды осуществляется принудительно.

На заметку: для работы котла используется природный или сжиженный газ с количеством теплоты при сгорании 33 МДж/м 3 при температуре окружающей среды 20 0 С и атмосферном давлении в 745-765 мм рт. ст.

В процессе работы бытовой котел способен нагревать теплоноситель до температуры 95 град. по Цельсию, создавая рабочее давление в системе 0,6 МПа. Водогрейный автономный газовый котел или обладает высокой мощностью, которую принято измерять в мегаваттах. Модели, представленные сегодня на рынке, имеют различную мощность. Котлы для частного дома обычно имеют мощность в диапазоне 0,4 – 1 МВт. Промышленные агрегаты способны обогревать большие площади, до 30-40 тыс. кв. м., обладая мощностью, в 1,5-4 МВт. Благодаря своей конструкции и принципу действия водонагревательные котлы имеют один из самых высоких КПД, — до 92%.

Основные преимущества водогрейных газовых агрегатов следующие:

• быстрый выход на оптимальные режимы работы – 2-4 часа;
• компактность;
• легкость монтажа;
• простота эксплуатации и обслуживания;
• экологичность.

Главное преимущество котлов этого типа - низкая себестоимость тепловой энергии, на порядок ниже, чем у других отопительных приборов. Основная сфера применения -обеспечение ГВС и отопление жилых объектов, находящихся вдали от теплоцентрали. Обычно водогрейные котлы устанавливают на объектах, где монтаж автономной котельной нецелесообразен с технической стороны и экономически невыгоден.

Другими словами, водогрейные котлы представляют собой высокотехнологичные устройства, в которых посредством сжигания голубого топлива вырабатывается большой объем тепловой энергии. Полученное тепло используется для нагрева воды – теплоносителя, который циркулирует в отопительном контуре. Циркулируя в трубопроводе отопительного контура, вода нагревает радиаторы отопления, отдающие затем тепло воздуху помещения. Давление, создаваемое в системе, обеспечивает необходимое поступление теплоносителя в самые дальние участки отопительного контура и обогрев помещений до комфортной температуры.

Основной момент, на который надо обращать внимание перед установкой водогрейного котла – бесперебойная подача воды. Хорошее техническое состояние водопровода является ключевым аспектом нормальной работы газо-нагревательного оборудования.

Типы водогрейных котлов, используемые в различных сферах

Классификация отопительного оборудования этого вида построена на следующих критериях:

• вид используемого топлива;
• тип размещения;
• основное предназначение.

По виду используемого топлива котлы делятся на газовые приборы, жидкотопливные, твердотопливные и комбинированные агрегаты. Из перечисленного оборудования именно газовые котлы обладают самыми высокими техническими характеристиками.

По назначению водогрейные агрегаты делятся на промышленные и бытовые.

Первый тип используется для обогрева промышленных зданий, эксплуатация подобной техники требует специальных знаний и опыта, эксплуатация промышленных котлов четко регламентируется режимными картами и инструкциями.

На заметку. Как правило, мощность промышленных котлов исчисляется десятками мегаватт (10-50 МВт), в качестве теплоносителя в промышленных отопительных системах используется пар, поэтому такое оборудование чаще называют паровыми котлами.

Второй тип - бытовые водогрейные котлы, представляющие собой отопительное оборудование ограниченной мощности. Такие котлы используются для обогрева бытовых и жилых помещений небольших размеров, ограниченной площади. В качестве теплоносителя в них используется обычная вода.

По типу исполнения или размещения газовые водогрейные агрегаты делятся на настенные (навесные) и напольные модели. Навесной вариант газового котла подразумевает устройство небольшой мощности. Такие приборы устанавливаются в квартирах или небольших частных домах. Напольные котлы обладают большей мощностью и, следовательно, большими габаритами. Для монтажа напольного водогрейного агрегата требуется специальное помещение — котельная, которая в обязательном порядке должна быть оборудована вентиляцией.

Основное предназначение водогрейного устройства обусловлено способом нагрева котельной воды. Котлы с проточным способом подогрева обеспечивают заданную температуру воды посредством подогрева нагревательного контура, находящегося в камере сгорания. Другие модели оснащаются накопительными емкостями, в которых происходит косвенный нагрев воды. Приборы, оборудованные накопительными баками, имеют меньший ресурс и в основном используются для ГВС и отопления квартир и загородных домов небольшой площади. Количество точек забора воды в данном случае также ограничено. Поэтому, чем больше расход горячей воды из системы ГВС, тем большую емкость и мощность должен иметь , используемый в случае, если газовый котёл – одноконтурный.

Важно! В бытовых котлах, которые работают на отопление и на обеспечение жилья горячей водой, большая часть мощности расходуется на подогрев воды. Поэтому при выборе модели котла необходимо учитывать резервный запас мощности, благодаря которой горячая вода в доме будет в достаточном количестве, а домашнее отопление станет максимально эффективным в любую погоду.

На данный момент значительная часть моделей, представленных на рынке – это двухконтурные водогрейные котлы (не путать с двухтрубной разводкой системы отопления). Реже встречаются одноконтурные агрегаты.

Популярность моделей газовых котлов с двухконтурной системой подачи теплоносителя заключается в их высокой эффективности и равномерном распределении теплоносителя по всей отапливаемой площади здания. Способность одновременно обеспечить в доме ГВС и отопление, расходуя при этом минимальное количество топлива - основное преимущество двухконтурных газовых водонагревательных котлов, современные модели которых оснащаются циркуляторами – устройствами, улучшающими циркуляцию теплоносителя в системе трубопроводов.

Конструкция водогрейных котлов

На сегодняшний день рынок отопительного оборудования насыщен различными моделями водогрейных котлов, которые имеют схожую конструкцию и отличаются только мощностью нагревательных элементов и, соответственно, производительностью. Модельный ряд представлен изделиями как отечественных, так и зарубежных производителей.

В плане конструкционных особенностей - ничего нового. Обычно газовый водонагревательный котел имеет прочный стальной или чугунный корпус, отделанный теплоизоляционными материалами. Основу конструкции составляют газовая горелка и теплообменник, используемые для подогрева воды, поступающей затем в систему.

Оснащение современных моделей

В водогрейных приборах устанавливаются газовые горелки двух типов:

• атмосферные;
• наддувные.

От типа горелки и качества ее работы зависит производительность, и, соответственно, функциональность котла. Причина того, что газовый котел недостаточно греет воду, заключается в том, что в системе газоснабжения упало давления газа, в результате чего не обеспечивается необходимое его поступление в камеру сгорания. Как следствие, слабая интенсивность горения газообразной топливной массы и низкая температура нагрева теплообменника.

Атмосферные горелки естественным образом смешивают бытовой газ с воздухом, тогда как наддувные оборудованы для этих целей вентиляторами – нагнетателями. Смешивание газа с воздухом происходит под давлением. Топливная масса поступает в топку под высоким давлением, вследствие чего улучшается интенсивность её горения и эффективность нагрева теплоносителя. Топливо в данном случае сжигается полностью, повышая коэффициент полезного действия отопительного прибора.

Кроме того, наддувные горелки, обеспечивающие необходимое давление газа в системе, более надёжны в эксплуатации.

Конструкция водогрейного котла состоит из следующих элементов:

• опорная рама (для напольного типа);
• блок конвективной, радиационной поверхности нагрева;
• блок с ЗИП (запорная арматура, клапана и вентили).

Водогрейный котел устанавливается на опорную раму или монтируется на стену, после чего производится подключение воздуховода, воды и газа. Завершается монтаж установкой контрольно-измерительных приборов, запорной арматуры и установкой предохранительных клапанов. Как правило, все водогрейные котлы оснащаются взрывным клапаном, который устанавливается с тыльной стороны прибора. Основная задача этого приспособления — предотвратить разрушение нагревательного контура вследствие перегрева и превышения рабочего давления в камере сгорания.

Важным компонентом котла является насосное оборудование, необходимая производительность которого определяется расчётным путём с привязкой к отапливаемой площади и мощности котла.

В процессе установки котла необходимо также оборудовать дымосос, через который из камеры сгорания будут удаляться продукты сгорания топлива. Параметры дымососа определяются также расчётным путём на стадии разработки проекта системы отопления. Неверный расчёт характеристик дымососа чреват не только наслоениями сажи на его стенках и снижением эффективности работы котла, но и опасным ухудшением функционирования вентиляции и высокой концентрацией в помещении угарного газа.

В заключение несколько слов о том, на что дополнительно следует обратить внимание при выборе агрегата. Определившись с потребной мощностью и имея представление об условиях его будущей эксплуатации, необходимо также изучить возможности и степень надёжности автоматики, от работы которой зависит не только эффективность функционирования систем отопления и ГВС, но и безопасность обитателей жилых помещений.