2.6. Выбор котельного оборудования. Как увеличить мощность котла конструкция

Выбор котельного оборудования

2.6.1. Критерии расчета мощности котельного оборудования.

Мощность котла выбирается с учетом всех возможных потерь тепла здания. Мощность котла обычно складывается из ряда составляющих: • мощность, требуемая на обогрев помещений здания и полной компенсации теплопотерь через ограждающие конструкции. • мощность, требуемая на обогрев котельной и компенсации теплопотерь на магистралях, если котельная отдельно стоящая. • мощность, расходуемая на нагрев горячей воды. Следует принимать во внимание, что горячую воду котел греет не постоянно, а по мере необходимости. • мощность, расходуемая на других контурах потребляющих тепло, таких как теплообменник бассейна, система принудительной вентиляции, осушение воздуха, обогрев теплиц и т.п.

Мощность, требуемая на обогрев помещений здания, включая котельную и теплопотери на магистралях, и являющаяся основанием для выбора мощности системы отопления, является результатом теплового расчета (См пункт 2.5.2 Наружные ограждения и их влияние на создание концепции)

Величина мощности расходуемой на нагрев хозяйственной воды зависит от многих условий. В большинстве случаев эта мощности составляет 20 - 50 % от мощности на отопление. Однако следует учитывать конструктивные особенности некоторых типов нагревателей хозяйственной воды и конструктивнее особенности котлов, с которыми их предстоит использовать.

При наличии дополнительных контуров, потребляющих тепло от отопительного котла, их присутствие следует учесть надбавкой к отопительной мощности в размере максимальной мощности этих контуров.

При выборе газового котла с атмосферной горелкой необходимо также учитывать величину давления газа, при которой котел достигает указанной в паспорте мощности. Норма давления газа в газопроводе в России- 150 мм водяного столба, или 15 мБар. Очень часто случается, что зимой давление газа падает до 7-8 мБар. Это ниже давления, при котором любой газовый котел может обеспечить номинальную мощность. Возможное падение мощности котла желательно компенсировать выбором котла с полутора кратным запасом номинальной мощности. В любом случае желательно выбирать котел с 30% запасом мощности, так как у котла работающего с постоянно максимальной нагрузкой срок службы значительно сокращается.

Следует иметь в виду, что при наличии сопряженного с котлом водонагревателя, имеющего возможность нагревать хозяйственную воду в проточном режиме в достаточно большом объеме мощность котла не может быть меньше, как минимум, мощности водонагревателя при максимальном расходе. При этом на каждые 12 литров в минуту при перепаде температуры воды 35 °С контур горячего водоснабжения потребляет приблизительно 20 кВт. Если мощность котла, необходимая на отопление, превышает потребности водонагревателя, то достаточно выбрать котел с запасом равным 50 % мощности контура горячего водоснабжения.

При выборе в качестве нагревателя горячей воды бойлера классической конструкции (со змеевиком первичного контура) значительного увеличения мощности котла не требуется.

При выборе котла со встроенным контуром горячего водоснабжения следует учитывать то, что производительность по горячей воде указывается из расчета, что вся мощность котла идет на нагрев хозяйственной воды. При этом чаще всего автоматика монтируется, так что при потреблении горячей воды котел на это время частично или полностью перестает работать на отопление. Подобную конструкцию имеют настенные газовые котлы. Если такой котел устанавливается на частный дом на одну семью, то кратковременный расход горячей воды не сможет повлиять на температуру в помещениях. Однако если существует значительная потребность во времени использования контура нагрева воды, может потребоваться даже двукратное увеличение мощности котла.

Настенный газовый котел со встроенным контуром горячего водоснабжения не следует выбирать мощностью менее 20 кВт, Такой котел меньшей мощности не сможет обеспечить комфортное количество горячей воды.

При выборе котла со встроенным бойлером, если предполагается длительные расходы горячей воды соизмеримые с максимальными его возможностями, необходимо выбрать котел с превышением отопительной мощности на 30-50 %.

2.6.2. Выбор энергоносителя

Вторым важным для выбора котла моментом является то, какие виды топлива имеются в наличии. Стоимость топлива определит затраты в ходе эксплуатации.

Виды используемого топлива:

Газ. Газ самый дешевый на данный момент вид топлива. Его использование наиболее выгодно несмотря на значительные разовые затраты на подвод. Существует очень большое количество различных типов котлов работающих на газе. Газ используется как топливо в котельных любой мощности.

Дизельное топливо. При использовании дизельного топлива необходимо устанавливать емкости для его хранения.

Электричество - наиболее распространенный и удобный вариант. Электричество может использоваться при местном отоплении (электрические радиаторы) и в котлах водяного отопления.

Твердый вид топлива. Самый неудобный вид топлива. В дальнейшем мы не будем его принимать во внимание.

При выборе газового котла следует знать, что эти котлы могут иметь два различных типа горелок: нагнетательная (с турбонаддувом) или атмосферная.

В атмосферных горелках газ подается в топку котла за счет избыточного давления в газовой магистрали.

Нагнетательная горелка создает избыточное давление в камере сгорания за счет работы компрессора, и при этом происходим более полное сжигание газа.

Атмосферные и нагнетательные горелки по-разному реагируют на падение давления газа в газовой магистрали.

Котлы с нагнетательными горелками менее болезненно переносят падение давления газа ввиду того, что имеют встроенную систему стабилизации давления газа, поступающего в горелку. Но такой котел при работе шумит. Котельную с таким котлом лучше сделать подальше от жилых помещений и хорошо звукоизолировать. Стоят такие котлы дороже, но экономия газа, за счет более полного сгорания топлива, может доходить до 30%. При этом, это, как правило, универсальные котлы, предназначенные для эксплуатации, как газе, так и на дизельном топливе.

Газовый котел автоматически выключается при прекращении подачи газа или падении давления ниже минимальной величины. Большинство котлов автоматически включаются при возобновлении подачи газа, то есть имеют блок автоматического поджига. Автоматика котла должна контролировать наличие пламени, тяги в дымоходе, перегрев теплоносителя и выключать котел при любом "аварийном" случае.

Необходимо обращать внимание на величину давления газа, при которой котел достигает указанной в паспорте мощности. Норма давления газа в газопроводе в России - 150 мм водяного столба, или 15 мБар.

При отсутствии газа можно использовать либо дизельное топливо, либо электричество. Электричество обычно используется для обогрева небольших площадей, так как сложно обеспечить необходимые мощности электросетей. Кроме того, электрические котлы не бывают двухконтурными.

2.6.3. Подбор горелки

Если в качестве отопительного котла выбран напольный котел, предназначенный для эксплуатации с навесной дизельной или газовой горелой с турбонаддувом, то необходимо подобрать соответствующую ему горелку. Горелка должна соответствовать по мощности выбранному оборудованию.

При выборе горелки необходимо учесть то, что наиболее эффективно топливо сгорает при регулировке горелки приблизительно на две трети максимальной мощности. Этот момент особенно важен при использовании дизельного топлива.

При использовании газовой горелки необходимо также учитывать возможное падение давления газа. Очень часто случается, что зимой давление газа падает ниже номинального диапазона горелки, которая будет продолжать работать, но не сможет обеспечить номинальную мощность. Возможное падение мощности котла желательно компенсировать выбором горелки с полутора кратным запасом номинальной мощности.

2.6.4. Контур ГВС

В зависимости от конфигурации и мощности котельного оборудования, а также от потребности в количестве горячей воды могут быть применены различные типы водонагревателей. Нагреватели хозяйственной воды могут быть проточными и накопительными. Проточный водонагреватель

Проточный водонагреватель нагревает воду только в момент расхода. И это наиболее экономичный подход в смысле расхода топлива, т.к. тепло расходуется только в том объеме в каком потребляется. К этой категории относят, применительно к индивидуальной котельной, пластинчатые теплообменники.

Проточные водонагреватели имеют еще то преимущество, что нагрев воды осуществляется сразу, в полном объеме и столь долго, сколь это необходимо без снижения производительности. Накопительный водонагреватель

Накопительный водонагреватель (бойлер) отличается от проточного большим объемом запасаемой внутри себя воды. Нагрев воды до заданной температуры в этом случаи происходит заранее и, как правило, с использованием относительно малой мощности. В бойлере постоянно находится горячая вода, а по мере расхода в него поступает холодная и подогревается до нужной температуры. Для предотвращения потерь тепла через корпус бойлера используется теплоизоляция.

В тех случаях, когда устанавливается накопительный водонагреватель для компенсации теплового расширения воды при нагреве необходимо устанавливать расширительный мембранный бак. Методика расчета аналогична расчету экспанзомата (см. главу2.9. Группы и узлы автоматики)

Теплообменники

Применение пластинчатых теплообменников для ГВС один из наиболее эффективных способов приготовления хозяйственной горячей воды. Пластинчатый теплообменник является устройством косвенного нагрева бытовой горячей воды проточного типа посредством теплоносителя системы отопления здания.

На лицо все преимущества проточного нагрева воды: значительное сокращение потребления энергии в отличии от нагревателей накопительного типа; моментальный нагрев воды в необходимом объёме, а так же столь долго сколько это необходимо; незначительные размеры при очень большой мощности нагрева; возможность работы в сочетании с различными источниками тепла (газовый, дизельный или электрический котел, теплоноситель центрального теплоснабжения)

Графики зависимости температуры горячей воды от времени

При применении пластинчатых теплообменников с индивидуальными отопительными системами необходимо, чтобы эти котлы имели определенный внутренний объем соответственно мощности теплообменника. В противном случае могут возникнуть частые запуски/остановки котла за очень короткий промежуток времени и резкие перепады температуры горячей воды.

Например: для 30-ти киловатного теплообменника внутренний объём котла должен быть не меньше 80 литров; для 50-ти киловатного- 110 литров и т.д.

Принципиальная схема подключения теплообменника ГВС с ограничением температуры горячей воды

Для избежания ненужных теплопотерь в этой схеме применяется датчик потока, который включает циркуляционный насос только в момент расхода горячей воды.

Бойлеры

Бойлер является устройством нагрева бытовой горячей воды проточно-накопительного типа посредством теплоносителя системы отопления здания, при этом он может иметь встроенный тен, который может нагревать бойлер в период когда система отопления останавливается.

Существует три варианта конструкций бойлеров: бойлеры со встроенными змеевиками; бойлеры с двойным корпусом; бойлеры "емкость в емкости".

Бойлеры со встроенными змеевиками имеют конструкцию идентичную электрическому накопительному водонагревателю. Разница заключается в том, что хозяйственная вода нагревается теплоноситель из системы отопления, в виде змеевика, расположенного внутри резервуара.

Бойлеры с двойным корпусом имеют двойные стенки в цилиндрической части емкости. Между стенками покачивается теплоноситель из системы отопления.

Бойлеры "емкость в емкости" сконструированы таким образом, что оснащены корпусом, выполненным из двух встроенных друг в друга концентрических оболочек, установленных с зазором, как в месте размещения цилиндрических обечаек, так и в местах расположения днищ и верхних крышек. Между оболочками покачивается теплоноситель из системы отопления.

Следует учитывать, что бойлеры "емкость в емкости" имеют очень большую поверхность теполообмена и могут нагревать хозяйственную воду в проточном режиме в достаточно большом объеме. Такие бойлеры сочетают в себе достоинства и проточных и накопительных водонагревателей. Однако при их использовании необходимо учитывать те же нюансы что при установке пластинчатых теплообменников.

Важность температуры нагрева.

Существует четкая взаимосвязь между температурой нагрева бытовой воды внутри бойлера и конечной производительностью системы горячего водоснабжения. Имеется ввиду то, что при более высокой температуре воды можно получить больше хозяйственной воды. Такое размышление интересно для жилых зданий или отелей, где в определенное время дня возникает повышенная потребность в горячей воде.

Предположим, что для обслуживания некоего здания при температуре до 60 °С необходим бойлер 500 литров, то при температуре до 80 °С достаточно бойлера 300 литров. Это позволит сэкономить место, деньги, тепло.

Но существуют и свои "но". При температуре свыше 65 °С начинают активно откладываться соли жесткости в виде твердого не растворимого в воде осадка на всех имеющихся внутренних поверхностях. Как следствие, увеличение времени нагрева объема, уменьшение емкости и необходимость промывки. При температуре ниже 60 °С в холодной зоне прибора есть вероятность размножения опасных бактерий, легионел, которые могут привести даже к смертельному исходу. Эти бактерии размножаются прежде всего в стоячей теплой воде примерно 30-55 °С. Поэтому желательно применять конструкции лишенные этих проблем.

Встроенные контуры ГВС

Почти все производители отопительной техники представляют ассортимент котлов с встроенными контурами горячего водоснабжения. Такое решение экономит место и деньги на обустройство котельной, а также в большинстве случаев позволяет всю мощность отопительного котла задействовать на нагрев хозяйственной воды.

В качестве устройств нагрева воды при такой схеме могут быть использованы как проточные так и накопительные устройства.

Отопительный котел может иметь встроенный бойлер. При этом бойлер может находится внутри внешнего корпуса котла и иметь классическую конструкцию, а циркуляция обеспечивается дополнительным встроенным насосом. Такая конструкция принципиально не отличается от котла с внешним бойлером. Другой вариант когда бойлер находится внутри внутреннего корпуса котла. Такая конструкция аналогична решению "емкость в емкости" со всеми вытекающими из этого преимуществами.

Отопительный котел также может иметь встроенный скоростной теплообменник. Это может быть пластинчатый теплообменник. Пластинчатые теплообменники устанавливают в основном в настенные газовые котлы, когда циркуляция обеспечивается за счет насоса, работающего на отопление, а перераспределение потока осуществляется за счет гидравлически управляемого трехходового клапана. Пластинчатые теплообменники могут устанавливаться в напольные котлы с собственным циркуляционным насосом и автоматикой включения контура. Существует и другое решение скоростного теплообменника, когда во внутреннею полость котла встраивается скрученная винтом труба достаточной длинны чтобы обеспечить проточный нагрев воды. Это решение не требует наличия насоса.

На данный момент, многие производители отопительного оборудования предлагают котлы, напичканные разного рода сложными электронными устройствами. Такие устройства позволяют управлять одновременно работой котла в соответствии с показаниями электрического датчика внутри дома (или уличного датчика, или и того и другого одновременно), а также несколькими отопительными контурами с помощью термосмесительных кранов с сервоприводами.

Недостатком такой системы управления температурой внутри дома является то, что один датчик внутри дома не может объективно снимать показания, тем более уличный, так как он может "врать" из-за ветра, солнца, тепла от дома и т.п. Каждая комната, каждое помещение, имеют различные показатели теплопотерь, различное назначение и один датчик не в состоянии правильно оценить температуру в каждом помещении. Даже при идеально подобранных радиаторах невозможно управлять температурой в каждом помещении с помощью включения -выключения котла.

Для достижения необходимого комфорта по помещениям без конечной автоматики не обойтись. Только индивидуальная автоматика в каждом помещении в состоянии чутко и адекватно реагировать и поддерживать заданный режим температуры.

В качестве такой конечной автоматики, как правило, применяют термостатические устройства. Таким способом достигается расход тепла на управляемом контуре строго в соответствии с его потребностями и непрерывно во времени. Требуемый режим может быть оперативно изменен в соответствии с потребностями людей находящихся в помещении с отопительным прибором, оснащенным термостатом.

При такой схеме система отопления поддерживает выделяемое суммарное количество тепла равным суммарным потерям тепла через тепловые ограждения полностью автоматически и может оперативно реагировать на их изменение. При этом для поддержания соответствующего количества тепла, выделяемого котлом вполне достаточно базовой автоматики котла, т.е. автоматического поддержания заданной температуры теплоносителя внутри котла или температуры обратной линии.

Централизованное управление узлами подмеса также не имеет особого смысла, даже тогда когда необходимо установить трехходовой термосмесительный вентиль с электрическим сервоприводом (обычно их применяют когда необходима очень большая пропускная способность).

По этим причинам котлы со сложной автоматикой, часто, не оправдывают непомерно высокой цены.

Применение электронных устройств может быть оправдано при управлении каскадом из нескольких котлов или котлов с горелками, имеющими две ступени и более.

При организации системы отопления частного дома с помощью термостатической арматуры можно решить все задачи ее управления в подавляющем количестве случаев.

Следует отметить также такой факт - зачастую автоматика котлов выходят из строя по причине значительных колебаний напряжения в электросети. Для защиты дорогостоящего оборудования необходимо применять стабилизаторы.

2.6.6. Схемы обвязки котлов

2.6.7. Запуск котлов

Для проверки корректности работы автоматики котельного оборудования, необходимо несколько раз проверить срабатывание рабочих и аварийных термостатов при перегреве и выполнение всех режимов цикличности на разных температурах.

heatsim.narod.ru

Как увеличить мощность котла

Использование котлов различного типа особенно актуально для сельской местности, где нет централизованной системы отопления и канализации. На данный момент стоимость отопительного котла средней мощности доступна для большинства жителей нашей страны. При надлежащем уходе котел станет не заменимым устройством, особенно в зимний период, когда очень важно поддерживать комфортную температуру в помещении.

Спонсор размещения P&G Статьи по теме "Как увеличить мощность котла"

Инструкция

Перед началом эксплуатации тщательно ознакомьтесь с принципом работы котла. И в дальнейшем используйте его максимально эффективно. Сейчас на рынке есть множество энергосберегающих котлов, которые не только будут обогревать ваш дом, но и сэкономят вам деньги. Основным параметром, на который стоит обратить внимание при покупке является мощность котла.

На сегодняшний день технологии развились настолько, что позволяют увеличить мощность газового котла до 2 МВт без капитального ремонта и демонтажа котла из отопительной системы здания. Доверьте процедуру увеличения мощности опытным профессионалам, и они в кратчайшие сроки сделают все работы на высочайшем уровне. После чего вы ощутите существенную экономию финансовых средств, ведь обслуживание котла будет уходить ежемесячно на 15 – 20% меньше денег, чем это было до его модернизации. Конструкция большинства котлов, представленных на отечественном рынке, обеспечивает долгую и стабильную работу отопительной системы на рассчитанных параметрах. Установите специальный конверторный блок, и вы уже через некоторое время наглядно убедитесь в том, насколько он экономит ваше время и деньги.

Чтобы провести расчет мощности котлов правильно, примите во внимание толщину стен отапливаемого помещения, его высоту и тип. Также узнайте возможные потери тепла и количество окон. После проведения всех вышеперечисленных процедур, вам не составит особого труда рассчитать мощность отопительного котла. Опираясь на эту цифру, выберете на рынке или в специализированном магазине, такой вид котла, которые оптимально подходит под все параметры вашего помещения. Следите за функциональным состоянием котла на протяжении всего времени эксплуатации, и тогда вы и ваша семья всегда будете в тепле и уюте. Очень важно поддерживать комфортную температуру и на промышленных предприятиях, так как от этого зависит здоровье рабочих и хорошее выполнение ими своих прямых обязанностей.

Как просто

masterotvetov.com

Мощность газового котла: формула расчета

Выбор газового котла: что необходимо учитывать

Как верно выбрать газовый котел? Данный тип отопительного оборудования сейчас является самым востребованным на отечественном рынке. Газовые котлы активно устанавливают в пригородных домах и особняках. Одной из причин такой распространенности является тот факт, что газ — это очень дешевый вид топлива. Он значительно экономичнее, чем электричество или какое-либо жидкое топливо.

Газовые котлы широко используются в частной застройке, так как газ очень недорогое топливо.

Также современные котлы имеют достаточно большое количество других достоинств.

Одно из них — отсутствие необходимости внимательно смотреть за пламенем. Газ будет подаваться непрерывно, а если почему-то огонь погаснет, то автоматика прибора сама прекратит подачу газа. Есть такие системы, которые разжигают горелку в подобном случае самостоятельно. Все это позволяет сделать использование газового котла максимально безопасным.

Коэффициент полезного действия приборов нынешнего поколения составляет 85 — 90%, что при низкой цене горючего делает их просто не заменимыми. При помощи такого котла вполне возможно отопить огромные помещения и объекты. Еще одно достоинство — не потребуется выделять дополнительное помещение для хранения запасов горючего (дров либо солярки). Иногда даже не нужно искать отдельную комнату для установки котла. В зависимости от вида оборудования, его можно расположить в любом жилом помещении. Особенно удобно устанавливать настенные котлы.

К выбору газового котла нужно подходить очень тщательно и внимательно. Прежде чем выбрать котел, рассчитайте нужную для отопления мощность.

Многие опасаются устанавливать прибор данного типа, так как считают его небезопасным. Современные котлы имеют автоматические системы охраны, помогающие избежать различных проблем, которые могут появиться во время эксплуатации. Для того чтобы не произошла утечка газа, достаточно выполнять инструкции во время использования этого оборудования и следить за качеством работ во время монтажа. Если установка выполнена правильно, то тогда о безопасности можно не беспокоиться.

Благодаря своим достоинствам этот прибор становиться практически незаменимым для отопления дачных домиков и коттеджей. Однако есть целый ряд тонких нюансов. Их обязательно следует учитывать при приобретении этого оборудования. Например, обязательно нужно выполнить расчет мощности.

Как выбрать газовый котел

К подбору газового котла для отопления помещения нужно подходить с особой осторожностью и крайне продумано. Подбор вида оборудования для отопления, в том числе и выбор вида газового котла, крайне важная задача. Определяющей чертой любого отопительного прибора является его мощность. От этого показателя будет напрямую зависеть производительность выбранного котла, его кпд и эффективность работы. Если она вдруг окажется меньше нужной, то для обогрева здания не будет хватать тепла. В особенности это будет заметно холодными зимними вечерами. Если же, напротив, мощность будет очень большой, то получится совершенно излишний расход горючего, что по экономическим соображениям будет очень не выгодно. Именно поэтому, прежде чем подобрать газовый котел, рассчитайте нужную для качественного отопления мощность. Расчет можно сделать при помощи специальных формул.

Расчет оптимальной мощности котла

Чтобы выполнить данный расчет понадобятся:

Схема устройства газового котла.

Статистические данные.
Рулетка.
Генплан.
Калькулятор.

Первое, на что следует сразу же обратить внимание — максимально низкая температура в вашем регионе. Так, для более северных регионов нужен будет котел чуть большей мощности. Для данных целей лучше всего внимательно изучить статистические данные по области. Чем холоднее регион, в котором расположено здание, тем большая мощность нужна будет прибору отопления. Кроме того, необходимо учитывать, что иногда температура зимой может упасть слишком сильно. Это значит, что для северных регионов, подбирая котел, стоит остановиться на приборе чуть большей мощности, чем рассчитано по приведенной ниже формуле.

При расчете мощности котла учитывается регион проживания, площадь и утепленность помещения.

Второе, что может повлиять на необходимую мощность — размер отапливаемого помещения и степень его утепленности. В расчет обязательно вносить поправки с учетом этих особенностей строения. Так, для домов с хорошим утеплением можно подобрать котел меньшей мощности. Едва ли это сильно повлияет на температурный режим в помещении. Ведь в таком случае тепло будет хорошо сохраняться внутри, а процент потерь тепла будет минимальным.

Третье — площадь помещения. Расчет мощности обязательно учитывает этот фактор. Чем больше здание или комната, тем большая мощность котла понадобиться для его качественного отопления. Площадь можно узнать, измерив помещение рулеткой или изучив генплан. В данной формуле выполняется расчет без учета высоты потолка, поэтому ее можно применять исключительно для типовых строений, у которых высота потолка не более 2-3-х метров. Если здание имеет большую высоту помещений, то тогда нужно будет воспользоваться другой формулой, которая сможет дать более точные результаты.

Формула расчета необходимой мощности для газового котла будет выглядеть следующим образом:

M=S*U/10*k. Где

M — мощность;
S — площадь помещения;
U — удельная мощность;
K-коэффициент рассеивания.

Удельная мощность имеет различные значения для разных регионов страны. Для Москвы и области данный показатель составляет приблизительно 1,2-1,5 кВт. В северной части России — 1,5-2,0 кВт. Для южной части РФ — 0,7-1 кВт. Кроме того, в расчет вноситься поправка в соответствии с утепленностью здания.

Пример использования данной формулы

Газовый котел небольшой мощности устанавливают в доме небольшой площадью или в южных регионах.

Например, дом, для которого нужно рассчитать приемлемую мощность для газового котла, находится в южном регионе. Его площадь составляет где-то 200 кв.м. Степень утеплености — низкая. Коэффициент рассеивания в таком случае будет равен 120/100. Расчет в таком случае будет выглядеть так:

Мощность котла = 200 × 1/10 = 20 кВ

Берем во внимание тот факт, что здание плохо утеплено и теплопотери будут значительными.

Мощность котла = 200 × 1/10 *110/100= 20 кВ * 120/100 = 24кВ

В итоге получаем, что мощность необходимого оборудования, устанавливаемого в данном здании, должна быть не менее 24кВ. Однако это базовая величина. Подбирая прибор для отопления, нужно учитывать тот факт, что в большинстве зданий имеются дополнительные потребители. Сразу как расчет будет выполнен, можно приступать к подбору нужного оборудования.

Для хорошо утепленного здания, которое имеет небольшое количество окон и дверей, коэффициент рассеивания будет равен 1. В случае если здание располагается в теплом регионе, где зимняя температура не бывает ниже -10 -12 градусов, эту величину можно считать равной 0,8-0,9. Именно эти коэффициенты вносятся в расчет.

Более точная формула расчета

Таблица коэффициентов рассеивания тепла.

Формула приведенная выше подходит для типовых зданий. В случае если в помещении потолки выше 3-х метров, данный метод расчета использовать не стоит.

Для вычисления мощности понадобятся:

Статистические данные.
Рулетка.
Генплан.
Калькулятор.
Таблица коэффициентов рассеивания.

Этот расчет даст более точные результаты. Первым делом нужно вычислить объем обогреваемого здания. Сделать это можно при помощи самой обычной рулетки, или же внимательно ознакомившись с генпланом. Вторая величина, которая нужна для вычисления — разница температур. Нужно воспользоваться статистическими данными по региону. Рассчитывается данная величина следующим образом:

Разница температур = требуемая температура в помещении — минимальная температура на улице.

Таблица по выбору мощности котла отопления с учетом площади дома.

В данном методе еще учитывается коэффициент рассеивания. Его можно вычислить при помощи специальной таблицы. В случае если в доме плохая теплоизоляция, то данный коэффициент равен 3-4. Его берут для упрощенных деревянных конструкций или конструкций, которые сделаны из гофрированных металлических листов.

При низкой теплоизоляции коэффициент рассеивания равняется 2-2,9. Используют данное значение при упрощенной конструкции здания, когда используется одинарная кирпичная кладка или применяется простая конструкция окон и крыши. Так же эту величину стоит выбрать в том случае, если окна имеют один стеклопакет.

Средняя степень теплоизоляции позволяет использовать в качестве этого числа коэффициенты от 1-го до 2-х. К этой категории относятся дома, которые имеют небольшое количество окон и дверей, двойную кирпичную кладку и крышу, которая имеет стандартную кровлю.

Высокая степень теплоизоляции у строений которые имеют улучшенную конструкцию, двойной слой утеплителя, окна со сдвоенными рамами, высокий уровень пола и утепленную крышу. В таком случае коэффициент рассеивания принимает значения от 0,5 до 1. Именно эти величины нужно включить в расчет.

В итоге, при подстановке всех требуемых значений формула расчета мощности газового котла выглядит таким образом:

Мощность = объем помещения * разницу температур * рассеивание/ 860.

Что еще нужно учитывать

Если котел нужен только для водоснабжения, то будет достаточно 24 кВт.

Есть некоторые особенности здания, которые могут в значительной степени увеличить значение необходимой мощности газового котла. Бывает так, что котел используют как для отопления строения, так и для обеспечения ГВС в доме тогда требуемую мощность нужно увеличить на 20-25%.

В случае когда котел нужен только для водоснабжения, лучше остановить свой выбор на вариантах, которые имеют мощность — 24кВт. Ее вполне хватит для минимального комфорта в обеспечения горячей водой небольшого дома. Но, прежде чем приобрести котел такой мощности, необходимо произвести дополнительные расчеты. Нужно узнать предполагаемую сумму расхода горячей воды. Для этого достаточно сложить величину расхода воды всех работающих приборов. Вот только некоторые значения:

Ванна будет расходовать где-то 8-9 литров в минуту.
Душ тратит 9 литров в минуту.
Мойка — 4 литра в минуту.
Туалет — 4 литра в минуту.

Чем больше площадь дома или потребтелей горячей воды, тем большей мощности котел вам потребуется.

Если приборов больше, то вполне может понадобиться котел большей мощности. Дополнительными потребителями горячей воды являются бассейны, сауны, оранжереи и теплые полы. В случае если что-то из перечисленного здесь имеется в здании, то требуемую мощность стоит увеличить еще на 20-25%. Иначе может сложиться ситуация, когда котел не сможет одновременно справляться с обогревом помещений и обеспечивать здание и дополнительные конструкции горячей водой. Во многих современных приборах данная проблема решается при помощи специальных предохранителей, которые прекращают подачу горячей воды один раз в 25-30 минут и переключаются на обогрев. За это время здание не успевает сильно остыть.

Что еще нужно знать для правильного выбора

Есть еще множество параметров кроме мощности, которые нужно учитывать при выборе газового котла отопления:

Двухконтурный газовый котел нужен для одновременного отапливания дома и нагрева воды.

Необходимо определиться с количеством контуров. Для этого следует сначала узнать в чем отличие между одноконтурными и двухконтурными приборами.
Типы котла бывают разными. Можно отдать свое предпочтение настенному или напольному оборудованию. Чаще всего устанавливают газовые котлы, которые крепятся на стену.
В разных приборах используют разные камеры сгорания. Они могут быть двух видов: открытые и закрытые.
Дизайн. Сейчас котлы имеют не только функциональное значение, но и могут дополнять дизайн комнаты. По-желанию клиента фирма-изготовитель может украсить котел резными узорами или же использовать для его производства и отделки специальный материал, который понравиться покупателю. Однако такие услуги не пользуются большой популярностью в нашей стране.

Настенные и напольные котлы

По типам котлы делятся на настенные и напольные.

Напольные котлы, как становится понятно из их названия, монтируются прямо на пол и чаще всего подключаются к достаточно производительному емкостному водонагревателю для обеспечения здания горячей водой. Настенные котлы размещаются на стенах и прекрасно подходят для отопления собственной квартиры или коттеджа. Самое главное достоинство таких котлов — небольшой размер. Это делает их особо удобными. Меньшие габариты по сравнению с напольными котлами — это не единственное достоинство. Данный тип оборудования можно разместить на чердаке, в ванной или подвале. Приборы, которые относятся к напольному типу, устанавливать в таких местах не рекомендуется из-за повышенной влажности.

Однако настенные котлы дают относительно небольшую мощность, которой может не хватить на отопление большого дома. Мощность настенного оборудования колеблется в пределах от 12 до 36 кВт. У напольных приборов она значительно выше и может доходить до 160 кВт.

Два этих вида не сильно отличаются по своей функциональности. В большинстве случаев работой котла можно управлять в ручном и автоматическом режиме. Во-втором случае заданная температура будет поддерживаться без дополнительной регулировки. Котел сам будет увеличивать или уменьшать мощность своей работы. В случае, если подача газа прекратится, он завершит свою работу и начнет ее тогда, когда она возобновиться. Это делает работу оборудования максимально безопасной. Автоматические системы безопасности контролируют наличие пламени, газа, тяги в дымоходе и нагрев установленного теплоносителя.

Еще одно отличие — способ нагрева воды. В напольном котле чаще всего вода греется в некоторой емкости. Часто за счет именно этого резервуара такое оборудование выглядит громоздким и не помещается в небольших комнатках. В настенном котле прогревание воды происходит в проточном режиме. В таком случае нет необходимости выделять дополнительное место под резервуар. Вода будет греться непосредственно перед подачей. Однако этот способ нагрева воды имеет значительный минус. Перед тем как в кран поступит горячая вода, пройдет некоторое время, и чем котел дальше располагается от потребителя, тем больше времени может понадобиться.

По стоимости настенные котлы немного дешевле напольных, но в отличии от второго типа они не так долговечны. Кроме того, обслуживание такого оборудования тоже отличается небольшой стоимостью.

teplomonster.ru

Как влияет устройство газового котла на эффективность его работы

Настенный газовый котел

Газовое отопление сегодня — самое популярное. Ведь оно обходится гораздо дешевле, если говорить о топливе и оборудовании. Добавим также, что такой вид обогрева полностью автоматизирован, что является большим достоинством. Поэтому на отечественном рынке отопительного оборудования газовые котлы представлены в большом ассортименте. И каждая модель отличается техническими характеристиками, мощностью, возможностью модифицирования, у каждой модели есть достоинства и недостатки. Но речь сегодня пойдет об устройстве газовых котлов.

Газовые котлы отопления — это специализированная техника, поэтому отношение к ней самое серьезное как со стороны производителей, так и со стороны эксплуатирующего обывателя. Требования предъявляются высокие и очень жесткие. В настоящее время большое количество производителей занимается производством газового оборудования для отопительных сетей как в нашей стране, так и за рубежом. Отсюда и разница в стоимости агрегатов, хотя многое зависит и от мощности.

Чтобы правильно подобрать котел для отопления дома, необходимо рассмотреть все их виды, определиться с их особенностями и понять, чем они отличаются друг от друга.

Основные разновидности котлов

Деление агрегатов проводится, во-первых, по месту установки. Различают напольные и настенные модели. Первые обладают существенными габаритными размерами и значительной мощностью, которой хватает для обеспечения теплом больших частных домов. Название само определяет, на какой плоскости эти агрегаты будут размещаться, отсюда и простота монтажного процесса.

Второй вариант, наоборот, имеет небольшие габариты, низкую мощность и располагается на стене. Такой агрегат подвешивается на специальные кронштейны, прикрепленные к стене саморезами или дюбелями.

Настенные аналоги пользуются большим спросом, потому что маленьких домов по статистике больше. Такие котлы имеют невысокую цену и представляют собой мини-котельную, в которую входят маленький циркуляционный насос и расширительный бак. К тому же для таких нагревательных котлов не нужно организовывать отдельное помещение под котельную — они могут быть навешаны даже в кухне. Плюс ко всему они имеют презентабельный внешний вид, который впишется в любой дизайн интерьера.

Конечно, нельзя делить нагревательные газовые котлы только по этому принципу. Есть и другие критерии. К примеру, выделяют одноконтурные и двухконтурные агрегаты. В первом случае они используются только для отопительной системы. А во втором — и для отопления, и для горячего водоснабжения. Обе модели пользуются большой популярностью, и каждый потребитель решает сам, что выбрать. Но следует помнить, что при одной и той же мощности двухконтурные котлы всегда дороже одноконтурных.

Тип горелок

Кому-то может показаться, что горелка в работе газового котла играет не самую главную роль. Но то, как сгорает топливо в камере, зависит именно от горелки. Существует 2 ее вида.

Первый — с естественным наддувом. Такую горелку еще называют атмосферной. От количества кислорода в камере сгорания будет зависеть качество сжигания газа. Этот вид горелок является самым простым. В ее конструкции есть небольшое окошечко, через которое в топку поступает воздух, насыщенный кислородом. Окошко имеет задвижку, которая регулирует зазор. Открываете ее, и увеличивается подача кислорода, закрываете — уменьшается. Все предельно просто. Такую горелку можно легко заменить, если по каким-то причинам нужно перейти от магистрального газа на сжиженный. Она работает без шума, что тоже является плюсом.

Второй вид — это наддувные горелки. Чем они отличаются от первых?

В их конструкции есть вентилятор, который создает давление подачи природного газа.Это большее по габаритам устройство, которое устанавливается на определенную магистраль. Заменить ее самостоятельно невозможно, поскольку потребуется специалист и много времени. Такие горелки работают шумно. Устанавливают их только на мощные котлы, размещенные в отдельных помещениях или постройках.

Материалы для теплообменника

Теплообменники для газовых котлов

Один из основных узлов отопительного котла, работающего на природном газе — это теплообменник. Именно в нем происходит нагрев теплоносителя. А значит, материал, из которого он изготавливается, должен обладать высоким показателем теплоотдачи. Буквально несколько лет тому назад таким материалом был чугун — очень прочный металл, способный долго противостоять коррозии. Именно последняя характеристика была основополагающей при выборе материала для теплообменников. Правда, такой узел был очень тяжелым, что увеличивало вес всего котла.

С недавних пор чугун в конструкции газовых котлов стали заменять сталью и алюминием. Оба материала отличаются высокой теплоотдачей, которая гораздо больше, чем у чугуна. Оба металла легки, а алюминий не коррозирует. Со сталью проблем в плане коррозии тоже не возникает, потому что производители используют теплообменники из нержавейки или хромированной стали. За счет этого коэффициент полезного действия агрегата резко поднялся, что и необходимо.

Отвод продуктов сгорания газа

Котел, сжигающий какое-либо топливо, должен иметь в своей конструкции дымоход. И самое важное, что эффективность работы такого агрегата во многом будет зависеть от тяги. Чем она слабее, тем меньше тепла выделяется при сгорании топлива, а газ будет сжигаться не полностью.

Труба отвода газов

Поэтому несколько советов относительно устройства дымохода:

Он должен быть выведен выше кровли дома минимум на полметра.
Минимальное количество отводов, прямолинейность дымохода — залог его эффективной работы.
Диаметр дымохода должен быть чуть больше диаметра выхлопного патрубка газового котла.
В неотапливаемом чердачном помещении его необходимо утеплить.
Установить на самой верхней точке козырек или любое другое устройство, чтобы в трубу не попала влага или твердые предметы.

В настоящее время производители котельного оборудования предлагают два вида дымоходов. В первом случае используется естественная тяга, которая работает по физическим законам, когда теплый воздух поднимается вверх. Все требования, которые упоминались выше, относятся именно к этой конструкции.

Второй вид — это дымоход с принудительным отводом продуктов сгорания. Здесь просто монтируется вентиляционная установка.

Общая конструкция

Из всего сказанного вы можете сделать вывод, из каких элементов состоит газовый котел. То, о чем мы говорили — это его основные части. Конечно, это далеко не полный перечень. В современных котлах есть еще система автоматики и безопасности, а также разные виды розжига. Но это лишь дополнительные системы, которые обеспечивают простоту эксплуатации и обслуживания агрегата.

На эффективность работы они не влияют. Многие могут сказать, что автоматика способна регулировать и контролировать процесс горения, что обязательно отразится на экономии топлива. Никто и не спорит, но сейчас речь идет о таком вопросе, как устройство газовых котлов.

Если рассматривать принципиальную схему, то она достаточно проста. Газ по трубам подается на горелку, установленную в корпусе агрегата. Пламя огня направлено в топку — камеру сгорания, где происходит нагрев теплообменника. А по его внутренним полостям движется теплоноситель.

Последний нагревается и под действием физических законов поднимается вверх, а вода с низкой температурой перемещается вниз. В верхней части теплообменника расположен выходной патрубок, соединенный с разводкой трубопроводов отопительной системы. То есть теплоноситель начинает движение по системе отопления. Отдав основную температуру радиаторам, вода возвращается по обратной магистрали в нижний патрубок теплообменника. И весь цикл повторяется.

Преимущества газового оборудования

Схема устройства газового котла

Сегодня газовые котлы — это самый эффективный, доступный и дешевый вариант организации отопительной системы. Конструкция агрегатов не такая уж сложная, да и обслуживать их легко и просто. Единственное, на что следует обратить внимание — это правильный подбор мощности устройства, чтобы она соответствовала требованиям отопления вашего дома.

Если же вы еще правильно подобрали автоматику для котла, то можно гарантировать максимальную экономию газа. Конечно, автоматическая система добавит некоторую сумму к стоимости прибора, но все это быстро окупится за счет все той же экономии топлива. Приплюсуем и высокий коэффициент полезного действия. Не секрет, что природный газ сгорает полностью, выделяя большое количество тепловой энергии. Поэтому небольшим потреблением можно нагреть дом достаточно эффективно. Правда, придется учитывать фактор правильной компоновки элементов отопления в целом.

И последнее — это доступность оборудования. Рынок наполнен газовыми котлами как от отечественного, так и от зарубежного производителя. Так что, все дело за вами.

И несколько слов о монтаже, потому что этот процесс можно тоже отнести к достоинствам. Самое простое — это установить напольный вариант. Для этого потребуется только залить под прибор хороший плиточный фундамент с ровной поверхностью. Когда он подсохнет, можно проводить установку.

Настенный вариант потребует монтажа и надежного крепления кронштейнов. Обязательно выставите их в плоскостях. После чего навешивается сам прибор и крепится к кронштейнам болтовыми соединениями.

Обслуживание

Хотя газовые котлы имеют достаточно простую конструкцию, а газ сгорает практически без остатка, их необходимо периодически осматривать и обслуживать.

Обслуживание газовых котлов

В каком месте могут возникнуть проблемы?

Первое — это горелка. Отверстия, через которые поступает топливо, будут потихоньку забиваться, сужаясь. А это в дальнейшем приведет к перерасходу топлива.
Второе — это дымоход. Продукты сгорания прилипают к стенкам трубопровода. А значит, начнет сужаться их диаметр, что приведет к снижению тяги. Опять перерасход газа.
Третье — теплообменник. Какая бы вода ни использовалась в системе отопления в качестве теплоносителя, она все равно будет откладываться на стенках узла в виде окалин. Это приведет к снижению теплоотдачи.

Конечно, на протяжении длительного срока эксплуатации все это ощущаться не будет. Но пройдет лет 5 или 7, и вы почувствуете, что агрегат работает как-то не так, и что-то изменилось. Тогда совет — не делайте ничего своими руками. Пригласите специалиста, и он все сделает лучше вас и быстрее в несколько раз.