Пристрій котла і класифікація обладнання

Пристрій котла і класифікація обладнання

Різновидів опалювальних приладів придумали не одну і не дві, але лідерські позиції по затребуваності і за рівнем продажів давно і міцно закріпилися за газовими котлами.

Добре розбиратися в цих агрегатах слід потенційним покупцям, так і дійсним власникам — щоб вміти виконати посильний ремонт і добре розуміти суть профілактичного обслуговування.

Читачеві пропонується вивчити пристрій газового котла і ознайомитися з призначенням всіх його компонентів.

Зміст

  • 1 Принцип роботи газового котла
  • 2 Класифікація газових котлів
    • 2.1 За способом встановлення
    • 2.2 По функціональності
    • 2.3 За типом камери згоряння
  • 3 Основні елементи газового котла
  • 4 Газова пальник
      • 4.0.1 Атмосферні
      • 4.0.2 Наддувні
  • 5 Теплообмінник
    • 5.1 Чавун
    • 5.2 Сталь
  • 6 Циркуляційний насос і гідравлічна група
  • 7 Розширювальний бачок
  • 8 Системи автоматики
    • 8.1 Робоча
    • 8.2 Автоматика безпеки
  • 9 Відео на тему

Принцип роботи газового котла

Дане обладнання працює за дуже простою схемою. Природний газ змішується з повітрям, перетворюючись в паливно-повітряну суміш, яка підпалюється. Полум’я та гарячі продукти горіння палива нагрівають вміст спеціального резервуара — теплообмінника, який підключений до системи опалення (СО) з рідинним теплоносієм.

Останній постійно циркулює по системі — небудь тільки за рахунок конвекції (природна циркуляція), або ще і за рахунок роботи спеціального насоса (примусова циркуляція).

Пристрій котла і класифікація обладнання

Пристрій настінного двоконтурного газового котла

Димові гази, віддавши частину наявної в них енергії теплоносію, виводяться назовні через димар.

Поряд зі звичайними котлами сьогодні випускаються так звані конденсаційні. Вони «вміють» відбирати у димових газів більше тепла, так що ті остигають до температури конденсації містяться в них водяної пари.

Саме конденсація виступає джерелом основної частини додаткового тепла (процеси зміни агрегатного стану є дуже енергоємними). У результаті ККД установки підвищується до 97% — 98%.

Класифікація газових котлів

Такі прилади підрозділяються на декілька груп за такими ознаками:

За способом встановлення

Доступні два варіанти:

  • Настінні: у такому вигляді випускають в основному котли малої і середньої потужності, призначені для опалення будинків або квартир з невеликою площею. Настінне виконання дуже зручно, тому що вся підлога залишається вільним для розміщення меблів чи іншого обладнання.
  • Підлогові. Такий вигляд мають потужні моделі, що мають велику вагу.
  • Пристрій котла і класифікація обладнання

    Схема пристрою підлогового газового котла

    Для встановлення котлів другого типу в приміщенні доведеться звільнити досить великий простір.

    По функціональності

    Котли бувають:

  • Одноконтурними. Це опалювачі в чистому вигляді — в їх завдання входить тільки нагрів теплоносія З.
  • Двоконтурні. Мають другий теплообмінник, що підключається до системи водопостачання, та виконують додатково функцію проточного водонагрівача.
  • Деякі моделі оснащені вбудованим бойлером.

    Пристрій котла і класифікація обладнання

    Підлоговий двоконтурний газовий котел

    За типом камери згоряння

    Тут також є два варіанти:

  • З відкритою камерою. Топка сполучається з приміщенням котельні, звідки в неї надходить повітря (засмоктується природною тягою).
  • З закритою камерою (турбовані). Топка від котельні ізольована, повітря засмоктується вентилятором з вулиці.
  • Більш безпечний варіант — другий, але він працездатний тільки при наявності електрики.

    Основні елементи газового котла

    Незалежно від приналежності до тієї чи іншої групи, газові котли в основі своїй влаштовані однаково і мають один і той же набір основних компонентів:

    Пристрій котла і класифікація обладнання

    • газовий пальник;
    • теплообмінник;
    • циркуляційний насос (є не у всіх моделях);
    • розширювальний бачок;
    • систему автоматики.

    Нижче можна ознайомитися з кожної із складових ближче.

    Газова пальник

    Завдання пальника — змішати надходить в неї природний газ з повітрям, приготувавши тим самим паливно-повітряну суміш. Далі вона розподіляється по декількох соплам, де і згоряє.

    Газові пальники бувають:

    Атмосферні

    Повітря засмоктується в газову струмінь за рахунок наявного в ній низького тиску (відповідно до закону Бернуллі тиск в рухомому потоці знижується пропорційно його швидкості).

    Переваги:

    • низька вартість;
    • простота конструкції;
    • безшумна робота.

    Але при цьому камеру згоряння доводиться робити відкритою, а потужність пальника обмежена.

    Пристрій котла і класифікація обладнання

    Принцип роботи атмосферного пальника

    Наддувні

    Більш складна конструкція, в яку повітря нагнітається вентилятором. З достоїнствами і недоліками картина зворотна: горілка коштує дорого і шумить, але зате камера згорання є закритою і немає обмежень по потужності.

    Пристрій котла і класифікація обладнанняУ котлів з наддувними пальниками і, відповідно, закритими камерами згоряння є ще одна перевага: оскільки дим виводиться примусово, їх можна оснащувати горизонтальної трубою, що виходить на вулицю через стіну.

    Зазвичай використовується коаксіальна труба, перетин якої поділено на дві частини: по внутрішній відводяться продукти згоряння, із зовнішньої — надходить повітря в топку.

    Крім того, газові пальники поділяються на такі різновиди:

  • Одноступінчасті: мають фіксованого теплопродуктивністю і працюють в режимі «старт-стоп». Дешеві, але елементи котла з такою пальником працюють в умовах значних і різких температурних перепадів, з-за чого термін їх служби скорочується.
  • Двоступінчаті: можуть працювати в двох режимах: з максимальною потужністю і з 40-відсотковою. Проміжна щабель забезпечує плавний запуск пальника і дозволяє рідше її вимкнути, так що в кінцевому підсумку режим роботи котла стає більш щадному.
  • Модульовані: найдорожчі пальника, теплопродуктивність яких можна плавно змінювати в діапазоні від 10% до 100%. Замість режиму «старт-стоп» така пальник працює постійно з потрібною потужністю, так що елементи котла не піддаються теплових перевантажень, а температурні перепади повністю виключаються. Котел, відповідно, служить довше. Крім того, модульований пальник оптимізує витрату палива, так що теплогенератор стає ще і більш економічним.
  • Пальник оснащується пристроєм розпалювання одного з двох типів:

  • П’єзорозпалювання: при запуску котла користувач одноразово натискає кнопку пьезомеханизма, від іскри якого загоряється запальник або гніт (чергова пальник). Згодом від запальника запалюється основний пальник.
  • Електронний. Пристрій генерує іскру самостійно, без участі користувача.
  • У другому випадку підпалюється безпосередньо газова пальник, так що запальник не потрібно (скорочується витрата газу).

    Теплообмінник

    Довговічність теплообмінника залежить від його матеріалу. В основному користувачам доводиться вибирати з двох варіантів:

    Чавун

    Пристрій котла і класифікація обладнанняЛитий чавунний теплообмінник має товсті стінки, тому він міцний і не прогорає.

    Крім того, він мало піддається корозії.

    Відповідно, даний варіант є найбільш довговічним — він служить близько 25-ти років.

    Недоліків два:

    • крихкість, причому лопнути може не тільки при сильному ударі, але і при різкій зміні температури;
    • велику вагу.

    Остання обставина не дозволяє застосовувати чавунні теплообмінники у настінних котлах.

    Сталь

    Сталевий теплообмінник порівняно швидко прогорає (має тонкі стінки) і сильно схильний до корозії. Крім того, він має слабкі місця у вигляді зварних швів. Як результат — термін служби складає всього 15 років. Але зате дешевий, пластичний і важить небагато.

    Більш довговічними є теплообмінники з нержавіючої термостійкою сталі, які встановлюються в моделях преміум-класу.

    Тим же покупцям, кому такий котел поки не по кишені, можна порекомендувати звернути увагу на сталеві теплообмінники з антикорозійним захистом у вигляді мідного покриття всередині і особливої термостійкою фарби зовні.

    Циркуляційний насос і гідравлічна група

    Пристрій котла і класифікація обладнанняПорівняно невелика ЗІ в масштабах приватного будинку може функціонувати і без циркуляційного насоса, але його застосування забезпечує цілий ряд переваг:

    • можна скоротити діаметр труб;
    • за час руху по контуру теплоносій не встигає сильно охолонути, тому котел працює в режимі;
    • з’являється можливість експлуатувати систему опалення в низькотемпературному режимі.

    Характеристики насоса ув’язані з потужністю котла, так що покупцеві залишається зосередити свою увагу тільки на виробника даного компонента. Бажано, щоб це була відома компанія з гідною репутацією — Grundfos, Wilo, Vortex і т. п.

    Важливе значення має те, з чого зроблені наявні всередині котла труби для теплоносія і водопровідної води (якщо котел двоконтурний). Найбільш прийнятний варіант — мідь або пластик хорошої якості.

    Розширювальний бачок

    Пристрій котла і класифікація обладнанняЩоб теплоносій не видавав дзюрчання, система опалення повинна бути повністю заповнена.

    Але при цьому повинна бути передбачена можливість вільного розширення робочого середовища при нагріванні. Для цього і встановлюється розширювальний бачок.

    Котли оснащуються бачками мембранного типу, які не мають сполучення з атмосферою (закриті). Такий бачок розділений еластичною мембраною на дві частини, одна з яких приєднана до системи опалення, а інша містить повітря при деякому тиску.

    Обсяг першої частини повинен складати приблизно 10% від обсягу всього теплоносія в ЗІ. У другій частині потрібно підтримувати тиск на 0,2 атм менше того, яке спостерігається З при працюючому циркуляційному насосі.

    Системи автоматики

    Сучасні газові котли оснащуються автоматикою двох видів:

    Робоча

    Управляє роботою котла (регулює потужність або здійснює включення/виключення) з метою підтримання на заданому користувачем рівні температуру теплоносія або повітря в приміщенні (залежить від того, де встановлений температурний датчик).

    Найбільш «просунутої» є погодозалежна автоматика, яка враховує зовнішню температуру і тому коригує режим роботи котла своєчасно.

    При цьому контролер системи постійно «вчиться», запам’ятовуючи, як змінюється температура в приміщенні при тих чи інших теплопродуктивності котла і зовнішній температурі.

    Автоматика безпеки

    Складається з електромагнітного клапана на введення газу в пальник і підключених до нього датчиків:

    • тяги;
    • перегріву теплоносія;
    • полум’я на пальнику.

    Якщо котел має запальник, то до клапана підключається ще і термопара, яка блокує його при згасанні запальника.

    Інші датчики блокують подачу газу в разі аварійних ситуацій — погіршення тяги, перегріву теплоносія або згасання полум’я на основному пальнику.

    Відео на тему

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: