Организация газовой котельной


Рассмотрим требования, которые выдвигаются к помещениям.

  • В помещении бойлерной комнаты потолок должен быть выполнен не ниже, чем на уровне 2,5 метра.
  • В помещении обязательно надо сделать вентиляцию и дымоход, ведущий на улицу. Их высоту и параметры нужно выбрать, исходя из мощности котла и общего объема помещения.
  • В бойлерной комнате должно находиться не менее одного окна, чтобы при необходимости была дополнительная вытяжка.
  • Если в бойлерной комнате установлен газовый котел, то вход в нее должен быть отдельным. Необходимо установить дверь с решеткой и обшить ее изнутри, а открываться она должна только наружу. Утепленный блок для двери делают только из сертифицированных огнеупорных материалов.
  • Стены помещения для установки бойлера и котла делают из кирпича или бетона. Отделка стен может быть произведена с помощью специальной минеральной штукатурки. Допускается укладка плитки на стены и пол, ее цвет может быть любым. Выполняя оформление бойлерной комнаты, необходимо помнить, что масляная краска запрещена.
  • Пол бойлерного помещения всегда делают из бетона, сверху на него можно укладывать листы из металла или плитку. Главное, чтобы материалы были негорючими.

Топливо и котельные установки

Котельные установки предназначаются для выработки и от­пуска водяного пара или подогретой воды. При выработке пара они именуются паровыми котельными установками, при по­догреве воды — водогрейными котельными установками. В паровых котельных установках рабочее тело (вода) меняет свое агрегатное состояние, переходя из жидкого состояния в па­рообразное; в водогрейных котельных установках изменения аг­регатного состояния воды не происходит.

Процесс получения водяного пара или подогретой воды осу­ществляется в котельном агрегате, состоящем из основных и вспомогательных элементов.

К основным элементам котельного агрегата относятся: топочное устройство, котел, пароперегрева­тель (в паровом кртельном агрегате), водяной эконо­майзер и воздухоподогреватель (рис. 1).

В топке (топочном устройстве) происходит процесс сгора­ния топлива, сопровождающийся выделением тепла. Это тепло воспринимается поверхностями нагрева котла для парообразова­ния (в паровых котлах) или подогрева воды (в водогрейных котлах). В том случае, когда требуется перегретый пар, котел снабжают пароперегревателем, состоящим из трубча­тых змеевиков, воспринимающих теплоту продуктов сгорания топлива; по этим змеевикам пропускается насыщенный пар из котла.


я обеспечения передачи тепла дымовых газов стенкам котла в последнем устраиваются газоходы, в них располо­жены поверхности нагрева котла, омываемые с одной стороны дымовыми газами, а с другой стороны — водой, заполняющей водяное пространство котла. В водогрейных котлах водяное про­странство равно всему объему металлической части котла; в па­ровых котлах часть объема котла заполнена водей и составляет его водяное пространство, а другая часть заполнена паром и называется паровым пространством котла. Поверхность, разделяющая водяное пространство котла от паро­вого, называется зеркалом испарения.

Котлы, служащие для отопительно-производственных целей, могут быть подразделены на две категории:

А) водогрейные котлы с температурой подогретой воды не свыше 115° С и паровые котлы с давлением пара не свыше 0,7 ага;

Б) водогрейные котлы с температурой подогретой воды свыше 115° С и паровые котлы с давлением пара свыше 0,7 ати.

Котлы первой категории считаются более безопасными, и по­этому к ним предъявляются иные конструктивные и технологиче­ские требования, чем к котлам второй категории.

Дымовые газы, выходящие из топки, омывают поверхность нагрева котла, отдают ей часть заключенного в них тепла.

ЭЛЕМЕНТЫ КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ


Рис. 1. Схема котельного агрегата:

У —топка; 2 — котел; 3 — пароперегреватель; 4 — дымоходы; 5 —водяной эко­номайзер; 6 — заслонка; 7 — боров; 8 — дымовая труба; 9 — питательный бак;

10 — добавочная вода; II — питательный насос; 12 — возврат конденсата; 13 — воздух; 14 — топливо; 15 — перегретый пар; 16 — насыщенный пар; 17 — го­рячая вода.

Кидают котел с более или менее высокой температурой. Для до­полнительного использования тепла, содержащегося в дымовых газах, уходящих из котла, за последним устанавливаются так называемые хвостовые поверхности нагрева: водяной эко­номайзер, в котором подогревается вода; идущая на питание котла, и воздушный подогреватель, в котором подо­гревается воздух, направляемый в топку для обеспечения его — рания топлива. В зависимости от местных условий хвостовые по­верхности нагрева в котельном агрегате иногда не устанавлива­ются или устанавливается только одно из описанных устройств.

Кроме перечисленного основного оборудования, котельный агрегат должен иметь вспомогательное оборудование, к которому относятся тяговое устройство, дутьевая уста­новка, питательные или циркуляционные на­сосы, золоулавливающие устройства, трубо­проводы, приборы контроля и автоматики.

Тяговое устройство предназначается для создания разрежения в газоходах котельной установки, необходимого для удаления в атмосферу охлажденных дымовых газов и преодоле­ния сопротивлений при их движении в газоходах установки. К тяговым устройствам принадлежат дымососы (искусствен­ные тяговые устройства) и дымовая труба, которая яв­ляется естественным тяговым устройством.


Дутьевая установка состоит из вентиляторов и воз­духоводов, служащих для подачи воздуха в топку котельного агрегата.

Питательные насосы служат для подачи воды через водяной экономайзер в паровой котел.

В котельной устанавливаются баки питательной зоды, в кото­рые поступает конденсат пара, возвращаемый от потребляющей пар аппаратуры, и подводится добавочная вода. Питательный насос забирает воду из этих питательных баков и подает ее в паровой котел.

Водогрейные котельные установки оборудуются циркуля ционными насосами. В таких установках трубопровод обратной воды отопительной системы присоединяется к циркуля­ционному насосу, который прокачивает воду через котел и затем по нагнетательному трубопроводу — в отопительную систему. Та­ким образом, котел включается в контур циркуляции воды через отопительную систему.

Зюлоулавливающие устройства размещаются в газовом тракте котельной установки для очистки дымовых газов от летучей золы в целях уменьшения загрязнения окружающей территории золой в результате ее уноса через дымовую трубу.

Котельная установка снабжается питательным тру­бопроводом, паропроводом, продувочным тру бопроводом и прочими трубопроводами служебного на­значения.


Для контроля и автоматического регулирования процессов, протекающих в котельной установке, служат приборы теплового контроля и автоматики.

Для обеспечения котельных агрегатов топливом служит обо­рудование топливоподачи, предназначенное для перемещения топлива со склада в котельную и в пределах котельной — к от — дельным котельным агрегатам.

Для уборки из котельной шлака и золы, накапливающихся в топках и газоходах котлов, применяется оборудование золоудаления.

Важное значение в схеме котельной установки имеет водопод* готовка, которая осуществляет умягчение сырой добавочной воды, идущей, для питания котлов. Отопительно-производственные котлы в большинстве случаев снабжаются устройствами для пнутрикотловой водообработки, улучшающими качество воды.

Для обеспечения надлежащих санитарно-гигиенических усло­вий труда котельная установка оборудуется вентиляционными устройствами.

Таким образом, котельная установка представляет собой соче­тание разнообразного оборудования. Производительность этого оборудования во всех звеньях должна находиться в соответствии с теплопроизводительностью котельной. Оборудование котельной установки должно работать экономично, надежно и безаварийно, с наименьшей затратой ручного труда.

Эти требования необходимо учитывать при разработке проекта котельной установки. При этом должны быть учтены достижения и опыт научно-исследовательских организаций, заводов-изготови — телей оборудования и передовых эксплуатационных организаций.


Развитие отопительно-производственных котельных установок в СССР направлено на всемерное повышение экономичности топливоиспользования, в частности при сжигании низкосортных топлив. Важность этой задачи становится бчевидной, если учесть, что каждый процент экономии топлива, расходуемого в Совет­ском Союзе, означает сохранение нескольких сот тысяч тонн условного топлива в год.

За годы довоенных пятилеток освоены экономичные способы сжигания более 60 сортов топлива, созданы новые советские кон­струкции ручных, полумеханических и механических топок для высокоэкономичного сжигания низкосортных топлив. Если раньше коэффициент полезного действия (к. п. д.) отопительно-производ­ственной котельной установки при сжигании высокосортного топ­лива не превышал 50^-60%, то теперь такой к. п. д. считается низким, характеризующим несовершенство установки.

Развитие котельных установок направлено по пути возможно более полной механизации трудоемких процессов по доставке и разгрузке топлива, обслуживанию топок, уборке золы и шлака и т. д. Созданы советские конструкции устройств для механиза­ции этих процессов; эти устройства все более широко внедря­ются в отопительно-производственные котельные установки.

Вместе с развитием в СССР газовой промышленности нача­лось применение в отопительно-производственных котельных установках газообразного топлива; это значительно улучшает са­нитарно-технические условия местности, где расположена котель­ная установка, а также облегчает нормальные условия эксплуа­тации котлов.

Для повышения культуры и экономичности эксплуатации современные котельные установки оснащаются контрольно-изме­рительными приборами и устройствами автоматики; в отопи­тельно-производственных котельных установках эти приборы и устройства должны получить широкое применение.


Проектирование, монтаж и запуск системы отопления и горячего водоснабжения (ГВС) на магистральном газе можно производить только силами специализированных служб. Однако заказчик должен иметь ясное представление об основных принципах организации и комплектации котельной

*Процесс оформления разрешительной документации для подключения загородного дома к магистральному газопроводу может занимать около года, а суммарные финансовые затраты, без учета стоимости газового отопительного оборудования и земляных работ, составят от 300 до 500 тыс. руб.

Установка счетчика должна быть предусмотрена в проекте газификации и осуществлена при монтаже ввода газопровода в дом. Устройства различаются по принципу работы — диафрагменные и мембранные, а также по типу оплаты: с карточкой предоплаты и с периодической платой за потребленный газ. Первые из них являются электрозависимыми, а вторые — электронезависимыми. На карточку предоплаты предварительно вносят деньги, затем ее вставляют в счетчик, и по мере расходования газа средства списываются. При покупке счетчика любого типа необходимо знать диаметр присоединительной резьбы (обычно 1¼»). Приборы работают бесшумно и оснащены блокиратором, исключающим обратный ход газа. Температура рабочей среды должна быть в диапазоне от —30 до +50°С. Средний срок службы — 25 лет, поверочный интервал — 10 лет.


Именно из-за множества факторов, которые следует учитывать при определении мощности котла, для этого необходим профессиональный теплотехнический расчет. В частности, нужно принимать во внимание не только площадь дома, но и климатическую зону, где он находится; возможные теплопотери через стены, окна, перекрытия и пр.; предполагаемые пиковые нагрузки на систему ГВС; наличие таких потребителей тепла, как бассейн, приточно-вытяжная вентиляция, отдельно стоящие постройки (баня, теплицы и т. п.).

Чтобы получить примерное представление о необходимой мощности котла, пользуются простым соотношением: на отопление 1 м² площади требуется около 0,1 кВт

Основная функция такого котла — отопление здания, но если агрегат укомплектован накопительной емкостью (бойлером), то он может также нагревать воду и для системы ГВС, теплых полов, бассейна и пр. Подобное решение оправданно, когда имеется потребность в большом количестве горячей воды (объем отдельно стоящего бойлера бытового назначения обычно составляет 100–260 л). Если место позволяет, можно установить сразу несколько накопителей. Однако из-за необходимости в дополнительном оборудовании система с одноконтурным котлом обойдется гораздо дороже двухконтурного теплогенератора. К тому же ее нельзя назвать экономичным решением, поскольку котел будет регулярно включаться (потребляя газ и электроэнергию), чтобы поддерживать заданную температуру воды в накопителе даже тогда, когда горячую воду не расходуют.


Организация газовой котельной

Организация газовой котельной

Такие агрегаты изначально рассчитаны как на отопление, так и на подготовку горячей воды, которая нагревается непосредственно в котле за счет находящегося внутри него проточного теплообменника (пластинчатого, битермического и пр.). Однако одновременно обслуживать обе системы агрегаты не могут, а приоритетом обычно обладает ГВС. Иными словами, когда открывают кран горячей воды, котел переключается на ее нагрев. Конечно, дом при этом даже зимой сразу не выстудится (тем более хорошо теплоизолированный), но при активном потреблении горячей воды температура в помещениях может стать некомфортной.

Достоинства двухконтурных котлов заключаются в их компактности и невысокой цене в сравнении с одноконтурными теплогенераторами, укомплектованными бойлером.


оме того, они действительно экономичны, так как нагревают воду для ГВС только тогда, когда в ней есть потребность. Но имеются у них и свои минусы. Во-первых, получить большой объем горячей воды в проточном режиме невозможно: 9–15 л/мин в зависимости от мощности котла. На то, чтобы принять душ, этого хватит, но если в то же время пустят горячую воду из другого крана, то душ может стать бодрящим. Во-вторых, вода начинает литься не сразу, а с некоторой задержкой. Справиться с такими неудобствами позволяют двухконтурные котлы, оснащенные небольшими бойлерами на 20–50 л для создания запаса горячей воды, только вот поддерживать ее температуру котлу придется постоянно, что обернется увеличением расхода газа и электроэнергии. С двухконтурным теплогенератором можно использовать и отдельно стоящий бойлер, но такая комбинация обойдется дороже, чем одноконтурный котел и тот же бойлер.

Современные модели настенных котлов имеют мощность от 12 до 60 кВт, они компактны и обладают сравнительно небольшим весом (агрегат на 24 кВт весит около 25–30 кг). Но главное — экономят место в доме, так как согласно СНиП 41-01-2003 настенные теплогенераторы мощностью до 35 кВт допустимо устанавливать не в котельных, а на кухнях и в коридорах, помещения которых отвечают требованиям безопасности (оборудованы вентиляцией и пр.).

Небольшой вес котлов, предназначенных для настенного монтажа, обусловлен материалом их теплообменников — обычно это медный или алюминиевый сплав. Мощные напольные агрегаты, как правило, оснащают чугунными теплообменниками, что объясняет не только их «весомость», но и долгий срок службы

Организация газовой котельной

Напольные котлы — это мощные габаритные агрегаты, применяемые для отопления домов большой площади (настенные теплогенераторы в этом случае придется подключать по каскадной схеме) и нуждающиеся в котельной соответствующих размеров. Стоит отметить, что в отличие от настенных, напольные модели котлов, как правило, продаются в неполной комплектации (отдельно нужно покупать насос и др.).

Основные виды автоматики — термостатная и электронная. Последняя, в свою очередь, бывает с постоянной либо погодозависимой температурой котла, а также с функцией погодозависимого управления радиаторным отоплением с поддержкой смесителей (имеются в виду смесительные краны, регулирующие температуру теплоносителя в отдельном отопительном контуре путем смешивания воды из котла с водой из обратной линии).

Термостатная — самый простой и дешевый вариант автоматики, надежный, но малоэкономичный по затратам на энергоносители. Возможности электронного управления в данном случае минимальны. Включение-выключение горелки осуществляется за счет термостата: как только температура в котле достигает установленного значения, контакт срабатывает, и горелка выключается.

Электронная автоматика с функцией погодозависимого управления радиаторным отоплением — наиболее эффективное решение. В частности, в комплект такой автоматики входит датчик наружной температуры, устанавливаемый на фасаде дома с северной стороны. При настройке контроллера определяют температурный коэффициент, отражающий зависимость температуры теплоносителя в отопительном контуре от изменения погодных условий: чем холоднее на улице, тем горячее теплоноситель. Для достижения теплового комфорта во всех помещениях и максимального энергосбережения монтируют дополнительные термостатические головки на каждом радиаторе. Сочетание погодозависимой автоматики и термостатических головок позволяет точно отслеживать и своевременно корректировать температуру во всех комнатах.

Для дома постоянного проживания лучшим выбором будет электронная автоматика с погодозависимой температурой двухконтурного котла и с функцией поддержки смесителей. Притом котел должен иметь запас мощности, чтобы нагрев бойлера не был приоритетным. Ведь когда готовится горячая вода, отопление отключается, а это не очень удобно. Чтобы котел мог одновременно обслуживать и систему обогрева, и ГВС, ему нужна дополнительная мощность. Так, если для отопления дома требуется мощность 30 кВт, а для нагрева бойлера (200–300 л) еще 20 кВт, то надо ставить агрегат на 50 кВт.

Функция дистанционного управления котельной позволяет с помощью компьютера или телефона задавать температуру в системе отопления, например, к своему приезду домой, переключать режимы работы оборудования, а также получать sms-оповещения при возникновении нештатных ситуаций

Если хозяева появляются в доме только в выходные дни, целесообразно использовать схему с погодозависимой температурой котла и прямым контуром отопления. При отсутствии расхода горячей воды котельная будет работать исключительно на обогрев. Современная автоматика позволяет задать температуру воздуха в помещении не только в режиме «день-ночь», но и в режиме «будни-выходные». Так что можно выбрать мощность котла, достаточную лишь для системы отопления. Однако в случае обычного газового котла в осенне-весенний период, когда на улице 0…+5°С, помещения будут перегреваться, поскольку температура теплоносителя в нем не может быть ниже 45–55°С (это связано с фактором выпадения конденсата внутри котла). Выход из положения — использовать схему со смесителем, но тогда вырастет стоимость автоматики, либо установить конденсационный котел, способный работать и на низких температурах.

Организация газовой котельной

Обычные котлы расходуют для нагрева воды только тепло, получаемое при сжигании топлива. А конденсационные используют также тепло от дымовых газов, получая его за счет конденсации содержащегося в них водяного пара в особом теплообменнике. Такие агрегаты гораздо дороже простых теплогенераторов, зато намного экономнее расходуют электроэнергию и газ. К тому же в них установлены безфакельные горелки, производящие инфракрасное излучение, благодаря чему топливо сгорает полностью и сокращается количество вредных выбросов в атмосферу. Температура дымовых газов на выходе из котла составляет около 40°С, и можно отводить их через пластиковые дымоходы.

Конденсат от котлов данного типа имеет повышенную кислотность. В случае агрегатов мощностью до 50 кВт его допустимо сливать в центральную канализацию, свыше 50 кВт — только в особые резервуары с нейтрализующим гранулятом

Для достижения высокого КПД котел должен нагревать теплоноситель до 50°С (это меньше, чем в стандартных системах отопления), то есть снижение расхода газа будет происходить в основном в межсезонье, когда можно обогреваться за счет теплых полов (для которых достаточно 50°С). Зимой же, при радиаторном отоплении, агрегат неминуемо будет выходить на более высокие температуры, чем нужно для конденсационного режима, и экономии топлива уже не получится. К тому же одноконтурному котлу с бойлером придется нагревать теплоноситель до более высоких температур всякий раз, когда возникнет потребность в горячей воде. Добавим, что при использовании конденсационных котлов площадь радиаторов должна быть больше, чем в стандартном случае.

Атмосферные горелки. В такие устройства газ подается за счет давления, образующегося в магистральной сети. Поскольку у них нет вентилятора, они практически не создают шума и стоят значительно дешевле наддувных. Теплогенераторы с атмосферными горелками могут работать не только на магистральном, но и на сжиженном газе, для чего потребуется замена форсунок и перенастройка оборудования.

Вентиляторные (наддувные) горелки. При помощи электровентилятора они смешивают газ с воздухом, обеспечивая более стабильный режим горения топлива. Такие устройства стоят недешево да и в эксплуатации тоже дороги. Шума от них немало, так что оборудование ставят в отдельных котельных или изолируют специальным звукопоглощающим кожухом.

Теплогенератору с наддувной горелкой требуется дымоход меньшего диаметра, чем атмосферному котлу той же мощности. Это следует иметь в виду тем, кто покупает оборудование, когда в котельной уже сооружен дымовой канал определенного сечения. Кроме того, такие горелки позволяют использовать коаксиальный дымоход

Такие дымоходы подходят только для котлов с закрытой камерой сгорания. По сути, это труба, вставленная в другую трубу. По внутреннему каналу с помощью вентилятора из топки отводятся газы, а по внешнему — засасывается воздух для горения топлива. Коаксиальный дымоход допускает горизонтальный вывод через наружную стену (с уклоном 1–2º вниз), притом длина трубы может быть всего 1–3 м. Таким образом, его использование позволяет серьезно сэкономить на сооружении дымоходной системы. Однако важно иметь в виду, что дымовые газы могут направляться в сторону фасада здания, а значит — портить его внешний вид, разрушать отделку (штукатурку, кирпич) и даже затягиваться в дом через открытые окна. Кроме того, зимой высок риск образования наледи в приточном канале и, как следствие, остановки котла из-за нехватки воздуха. Если выводить коаксиальный дымоход вертикально (через крышу или через стену, а затем по фасаду в утепленной шахте), он обойдется существенно дороже обычного.

Дымоход можно вывести наружу либо через крышу, либо через ограждающую стену котельной. Диаметр дымового канала определяется диаметром патрубка котла (он зависит от конструкции и мощности агрегата), и это в первую очередь необходимо учитывать при устройстве дымохода, проходящего через помещения. Ведь шахту для него возводят в процессе строительства дома, и если выяснится, что по тем или иным причинам возникла нужда в более мощном котле, чем предполагалось ранее, то застройщик окажется в трудном положении. Если подсоединить котел к дымоходу меньшего диаметра, чем требуется, газоснабжающая организация откажет в подключении дома к газопроводу, так как для нормальной работы оборудования будет недостаточно тяги. Вот почему еще на этапе проектирования здания так важно точно определиться с моделью котла.


Использованные источники

  1. stroy-podskazka.ru/vodosnabzhenie/bojlernaya/
  2. msd.com.ua/toplivo-i-kotelnye-ustanovki/elementy-kotelnoj-ustanovki/
  3. zaggo.ru/article/inzhenernye_sistemy/otoplenie/teplo_eshe_teplee_goryacho_.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.