Принцип работы напольного газового котла

Категория котельной по взрывопожарной и пожарной опасности

Котельная – помещение с классом функциональной пожарной опасности Ф5.1, соответственно, категорируется по СП В СП ей присваивается кат. Г, но данное положение не категорическое – расчеты проводят индивидуально.

Котельная почти всегда имеет кат. Г. В исключительных случаях, если такое показывает расчет категории, возможна одна из позиций В. Разные части постройки могут иметь иные значения (см. СП ).

Сооружения встроенного, пристроенного, крышного типа выполняют с пожаробезопасными параметрами не ниже, как у обслуживающих ими сооружений. Отдельно стоящие постройки должны полностью отвечать правилам для производственных объектов.

Другие параметры по классификации ПБ такие:

Преимущества отопительного оборудования

Одним их основных элементов котельной является газовый котел. Данной оборудование используется при организации отопительных систем индивидуального и массового пользования. Низкая цена котельной установки и её надежность позволяет построить высокоэффективную систему, а агрегаты автоматического управления – сделать ее работу безопасной.

В нашей стране газовые котлы позволяют получить оптимальное решение задач горячего водоснабжения и отопления дома. Они выделяются следующими преимуществами:

• актуальностью – агрегаты вводятся в действие в кратчайшие сроки, поскольку монтируются быстро;
• безопасностью эксплуатации, за счет использования высокотехнологических горелок;
• бесшумностью в работе;
• использованием передовых разработок;
• компактностью – могут устанавливаться в небольших помещениях;
• обеспечением экономного расходования газа;
• органичным сочетанием высокой производительностью и эффективности;
• применением наилучших материалов;
• удобством техобслуживания.

Как происходит отвод продуктов сгорания

Этот процесс реализуется 2 способами. Используется естественная тяга или принудительная. Если вытяжка недостаточно сильная, то существует опасность попадания в помещение угарного газа с соответствующими последствиями.

Устройство дымохода для котлов должно происходить согласно описанию в СНиП и ДБН Непосредственно к нему подсоединяется патрубок котла, если используется естественная тяга. Для этого хороши изделия из стальных сэндвич-труб, кирпича или керамики, которые выводятся через крышу. Они жароустойчивы и создают сильную тягу, обеспечивая выброс продуктов сгорания топлива в атмосферу. Такая выводящая конструкция характерна для открытой схемы.

Отвод продуктов горения осуществляется посредством естественной тяги при помощи дымовой трубы.

Если котел оснащен вентилятором для принудительного удаления вредных соединений, то применяется коаксиальный дымоход. Он устроен в виде 2 патрубков разного диаметра, вложенных друг в друга. Во внутренней полости создается содержащий вредные примеси поток отработанного воздуха, который подлежит удалению.

Одновременно свежий поступает по внешнему контуру в топочную камеру для поддержания горения. Поскольку вывод газов осуществляется механически, коаксиальную трубу достаточно разместить на улице через отверстие в стене.

Разновидности котлов

Кроме системы контроля эффективность работы агрегата обеспечивается особенностями устройства основных рабочих узлов.

По этим особенностям, а также в зависимости от дополнительного функционала, осуществляется классификация котлов (обзор видов газовых котлов отопления для частного дома): конвекционные и конденсационные, открытые и закрытые, просто отопительные или двухконтурные (кроме отопления котел разогревает воду для бытовых и хозяйственных нужд).

Двухконтурные модели

Принцип работы двухконтурного газового котла отопления: есть два теплообменника, первичный (отопительный) и вторичный (ГВС). Первый непосредственно контактирует с горелкой, второй нагревается от первого.

Есть два варианта устройства: раздельный пластинчатый теплообменник и комбинированный. Второй, аналогично коаксиальной трубке, устроен по принципу труба в трубе: внутренняя емкость предназначена для ГВС, наружная – для отопления.

Такие модели эффективнее, но уязвимее: накипь, образующаяся между стенками большой емкости и вкладыша, препятствует полноценной работе. У пластинчатых теплообменников накипь образуется тоже, но снижает КПД в меньшей степени.

Двухконтурные модели оптимальны в больших домах, где расход воды на отопление гораздо выше, чем на ГВС. Нагрев происходит по отдельности – либо отопление, либо горячая вода.

Переключение на второй режим происходит с помощью трехходового крана автоматически, когда кто-то открывает кран. При этом прекращается подача горячего теплоносителя в основной контур. Если протяженность контуров небольшая, а кран открыт длительное время, батареи могут остыть.

Напольные и настенные

Котлы различаются по месту монтажа. Напольные модели имеют большие габариты, для установки требуется отдельная комната под котельную. Настенный котел компактен, его можно повесить где угодно.

По принципу работы существуют котлы проточные и бойлерные. У проточных (газовых колонок) нагрев происходит одновременно с подачей воды.

Бойлерная модель подразумевает наличие накопителя, из которого жидкость распределяется дальше по контурам. Если настенная модель может быть любого типа, то принцип работы напольного газового котла отопления – только бойлер.

Напольные агрегаты чаще всего комплектуются атмосферными горелками, в то время как среди настенных много моделей с топками закрытого (в т.ч. конденсационного) типа.

Конвекция или конденсация

Простая конвекционная модель работает так же, как любой отопительный прибор – за счет конвекционного перемещения разогретого субстрата. Дополнительных мер по улучшению теплоэффективности в таких котлах нет.

Котел конденсационного типа за счет сложной спиралевидной формы теплообменника фактически использует тепловую энергию от горелки дважды: сначала первичный разогрев, потом (по мере прохождения горячей воды по спирали) за счет выделения тепла при конденсации на стенках емкости с теплоносителем.

Горелка у таких агрегатов имеет вытянутую форму и помещена внутрь спирали.

Особенностью конденсационной модели можно считать то, что горячий теплоноситель проделывает длинный путь и успевает частично остыть.

При устройстве теплых полов это плюс – такие системы работают при относительно низких температурах, до 50 градусов (варианты устройства теплого водяного пола). Для радиаторного отопления, работающего при 70 градусах и больше – минус.

Характеристики

Котел газовый двухконтурный напольный энергонезависимый обладает следующими техническими характеристиками:

1. у таких аппаратов самоточная отопительная система. Жидкостный теплоноситель при нагреве поднимается и попадает внутрь контура с патрубком на выходе;
2. мощность таких агрегатов варьируется от 12 до 52 кВт, все зависит от производителя;
3. площадь отапливаемая может быть от 90 до 530 кв. м.;
4. вид используемого топлива – это газ;
5. оснащением такими датчиками, как – датчик тяги, предохранитель, регулирующий тепловой нагрев, а также другие дополнения, которые устанавливаются в определённые модели.

ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ТРУДА В АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

4.1. Персонал котельной должен немедленно остановить котел (аварийно) и сообщить об этом работодателю если: — перестало действовать более 50% предохранительных клапанов или заменяющих их устройств; — давление в котле повысилось более чем на 10% против допустимого и продолжает расти, несмотря на прекращение подачи топлива, уменьшения тяги и дутья и усиленное питание водой; — произошла утечка воды из котла; подпитка котла водой при этом запрещена; — уровень воды быстро снижается, несмотря на усиленное питание котла водой; — уровень воды поднялся выше допустимого и продувкой котла не удается снизить его; — прекращено действие всех питательных устройств; — прекращено действие всех водоуказательных приборов; — в основных элементах котла (барабане, коллекторе, камере, жаровой трубе, огневой коробке, кожухе топки, трубной решетке, внешнем сепараторе, паропроводе) обнаружены трещины, вспучивание, пропуски в сварных швах, обрывы двух или более находящихся рядом связей; — обнаружена загазованность котельной, работающей на газе; — произошел взрыв газовоздушной смеси в топке котла или газоходах; — прекращена подача электроэнергии при искусственной тяге; — возник пожар в котельной. 4.2. При аварийной остановке котла персонал должен: — прекратить подачу топлива и воздуха, резко ослабить тягу; — быстро удалить горящее топливо из топки, в исключительных случаях, при невозможности сделать это, горящее твердое топливо залить водой, наблюдая за тем, чтобы струя воды не попала на стенки котла и обмуровку; — после прекращения горения открыть дымовую заслонку и топочные дверцы; — отключить котел от паропровода; — выпустить пар через приподнятые предохранительные клапаны или аварийный вентиль. 4.3. При возникновении пожара в котельной персонал должен: — немедленно вызвать пожарную охрану по телефону 101, сообщить об этом работодателю и принять меры по тушению пожаров; — немедленно отключить газопровод газовой котельной с помощью задвижки, установленной вне помещения; — если пожар в котельной не удается быстро ликвидировать остановить котлы в аварийном порядке, усиленно питая их водой и выпуская пар; — при остановке котла из-за загорания сажи или уноса топлива немедленно прекратить подачу топлива и воздуха в топку, перекрыть тягу, остановив дымососы и вентиляторы и полностью перекрыть воздушные и газовые заслонки. 4.4. О каждом несчастном случае, очевидцем которого он был, работник котельной должен немедленно сообщить работодателю, а пострадавшему оказать первую доврачебную помощь, при необходимости вызвать бригаду скорой помощи по телефону 103 или помочь доставить пострадавшего в медучреждение. По возможности следует сохранить обстановку, если это не приведет к аварии или травмированию других людей. 4.5. Если несчастный случай произошел с самим работником котельной, он должен по возможности вызвать бригаду скорой помощи по телефону 103, сообщить о случившемся работодателю или попросить сделать это кого-либо из окружающих.

Проект котельной для частного дома: критерии выбора

Важным этапом строительства котельной, предназначенной для частного дома, является проектирование. Проект создать самостоятельно не получится, им обязательно должен заниматься специально обученный проектировщик. Он в свою очередь должен иметь все необходимые документы.

На рабочих чертежах выполняются все расчеты, а так же подбор нужного, для строительства, оборудования. А описывается все действия и решения в специальной записке. Все эти документы будут нужны для предоставления в соответствующие органы.

От сложности проекта зависит и процесс согласования, который может затянуться на несколько месяцев. Если не возникло ни каких претензий, и стоит печать на документах, тогда можно приступать к строительству. Когда делается проект, тогда уже нужно и выбирать вид котельной, обращая внимание на некоторые критерии.

Критерии, на которые стоит обратить свое внимание:

• Режим отопления;
• Тип энергоносителя;
• Место установки;
• Вентиляцию;
• Освещение;
• Размер: высота должна быть приблизительно 2,5м, а объем всего помещения – 15м кубических.

Примеры котельных могут быть разными: газовыми, работающими на твердом топливе или электрическими. Газовая котельная самая не безопасная, нормы и требования к ней очень жесткие, потому что газ взрывоопасен. Устройство твердотопливного типа менее взрывоопасны, но устанавливают их так же вне дома. Некоторые котлы могут работать даже на дровах. Такая котельная называется кочегарка. Правильно уложенная электрика – это залог безопасности. Обязательно нужно сделать заземление.

Наиболее частые неисправности автоматики и методы их устранения

Перед тем как настроить автоматику на котле, необходимо провести ее диагностику. Как правило, случаются серьезные неисправности, которые потребуют вмешательства специалиста. Регулировку также можно доверить газовых дел мастеру. Либо можно произвести ее собственноручно, ознакомившись с инструкцией по эксплуатации.

Внимание! Перед каждой сезонной эксплуатацией необходимо проверять работу датчиков безопасности.

Чаще всего засоряется фильтр, возникают проблемы с клапанами, из-за скачков напряжения перегорают датчики, обнаруживается утечка газа. Правильную очистку фильтра должен делать мастер. Замену электронных элементов можно попробовать произвести самостоятельно, внимательно изучив инструкцию по эксплуатации вашего котла.

Для того чтобы заменить датчик температуры, необходимо отключить газовый котел и остудить воду до температуры 40 градусов. Перекрыть поступление теплоносителя, снять ручку управления посредством откручивания винта. Далее демонтировать винт настройки РТВ. Вынуть сильфон датчика с опорной шайбой. Отвернуть накидную гайку термобаллона датчика. Установить термобаллон исправного датчика в рубашку котла и герметично закрутить. Установить сильфон датчика в гнездо трубы, установить опорную шайбу на сильфон, установить винт настройки РТВ и произвести настройку температуры.

Если же возникают проблемы с розжигом запальника, то одной из возможных ее причин является неисправность датчика тяги. В таком случае его необходимо демонтировать, продиагностировать, поверить контакты, прочистить, при необходимости заменить на новый.

Также частыми причинами, почему не зажигается запальник, могут быть:

• неисправность газового крана;
• засорение отверстия в форсунке запальника (прочистить его возможно проволокой);
• сильная тяга воздуха;
• низкое давление газа на входе.

При отключении подачи газа необходимо проверить дымоход (он может быть засорен), электромагнит, давление газа на входе в газовый котел.

Внимание! Для диагностики и ремонта автоматики газового котла необходимо приглашать специалиста. Неумелые действия могут усугубить проблему и повлечь нежелательные последствия.

Для автоматики систем АГУК, АГУ-Т-М, АГУ-П наиболее частой проблемой является перегорание биметаллической пластины, которая используется в качестве чувствительного элемента.

В «Арбате» и «Орионе» заменить можно лишь термопару и датчик тяги, а также электромагнитный клапан (редко). Блок автоматики ремонту практически не подлежит. В «Арбате» часто ломается кнопка отключения системы.

Характерными проблемами для автоматики САБК являются повреждение мембран главного клапана, высыхание сальниковой набивки терморегулятора, в результате чего происходит утечка газа. Контролю подлежат импульсные трубки, биметаллические пластины, шариковые клапаны.

В заключение хочется еще раз подчеркнуть, что автоматика предназначена для поддержания работы отопительного оборудования в безопасном режиме. Поэтому она просто необходима владельцам газовых котлов.

В этом видео показано устранение неисправности автоматики котла АОГВ,  пошаговый процесс сборки и тестирование результата.

Требования к котельной и техника безопасности

Стоит сказать, что котельная для многоквартирного дома и частной постройки отличается многими параметрами.

Поскольку мы говорим об автономной системе, рассмотрим требования, которые предъявляются к частной разновидности этих помещений:

1. Минимальная площадь котельной не должна быть меньше 4 квадратных метров.
2. Высота помещения не может быть ниже 250 см.
3. Обязательно отдельный выход на улицу. При этом минимальная ширина дверного проема равна 800 мм.
4. В газовой котельной необходимо сделать окно. Его габариты зависят от объема помещения. Так, на каждые 10 м³ объема нужна площадь остекления в 0,3 квадрата. Окно обязательно должно иметь открывающуюся форточку.
5. Кроме сетей водоснабжения, канализации и электроснабжения обустраивают контур заземления, к которому обязательно подключают котел.
6. Помещение оборудуется системой естественной или принудительной вентиляции и дымоходом. Делать дымоход не обязательно, если устанавливается агрегат с закрытой камерой сгорания и коаксиальной системой дымоудаления.
7. Обязательно предусматривают освещение в темное время суток.
8. Под напольный котел делают прочное основание с отделкой из негорючих материалов.

Нормы безопасности при эксплуатации

Эксплуатация газовых котельных имеет множество плюсов, но не стоит забывать и о существенном минусе — опасность этого оборудования. Это объясняется использованием легко воспламеняющих веществ и горючих веществ, которые и представляют всю опасность.

• Газоопасности (выброс газов);
• Взрывоопасности;
• Пожароопасности.

Пожар или взрыв может спровоцировать утечка (выброс) газа. Опасность непредвиденных ситуаций при эксплуатации очень велика. Чтобы они не возникали, проектированием газовых котельных должны заниматься квалифицированные мастера, которые имеют на это лицензию, то есть допуск такого класса работы под ключ. Лицензирование обязательно, так как это гарантия качества выполнения установки. Проектирование осуществляют инженеры, согласно нормам СНиП.

Для получения лицензии также нужно уделить внимание проектированию помещения, оно должно соответствовать нормам СНиП. Следует учитывать, что площадь котельного помещения с газоснабжением должна быть не меньше 4 м2. Но эта норма указана только для одного котла в установке. Потолок должен быть на уровне не меньше чем 2,5 метров. Объем помещения при установленном одном котле должен быть не меньше 15 м3. Эти параметры и нормы СНиП должны обязательно соблюдаться при проектировании, чтобы не допустить появления опасных ситуаций и выбросов газа.

Перед монтажом нужно обязательно получить лицензию на эксплуатацию газовой котельной и все необходимые сертификаты. Это все контролирует государство, так как это оборудование очень опасно, если неправильно его устанавливать и эксплуатировать. Все агрегаты в котельной должны иметь паспорт безопасности. Эти документы также выдают государственные органы, которые проводят экспертную оценку и необходимые расчеты (в том числе и выбросов продуктов горения). Служба МЧС выезжает на объект, и оформляет необходимую документацию о том, что оборудование такого класса установлено по всем правилам, не представляет опасности и что его можно вводить в эксплуатацию.

Если комплектация, класс оборудования и лицензия позволяет использование нескольких видов топлива, то согласно СНиП для предотвращения опасных ситуаций должна быть проведена экспертиза промышленной безопасности этого класса оборудования. А также во избежание опасности проводится проверка персонала, который занимается обслуживанием агрегатов.

Объект автоматизации

Котельное оборудование как объект регулирования является сложной динамической системой со множеством взаимосвязанных входных и выходных параметров. Автоматизация котельных осложняется тем, что в паровых агрегатах очень велики скорости протекания технологических процессов. К основным регулируемым величинам относят:

• расход и давление теплоносителя (воды или пара);
• разряжение в топке;
• уровень в питательном резервуаре;
• в последние годы повышенные экологические требования предъявляются к качеству приготавливаемой топливной смеси и, как следствие, к температуре и составу продуктов дымоудаления.

Требования к установке

Когда получены достаточно надежные данные о потреблении, осуществляется расчет общей энергетической мощности котельной и входящих в ее состав установок. Выполняя его, следует учитывать следующие моменты. Сегодня практически не проектируются котельные установки, работающие в режиме Stand-by (поддержание котла в «горячем» состоянии без отбора мощности), так как издержки в этом случае высоки. В то же время отключения и пуски горелок должны происходить как можно реже. В любом случае рекомендуется распределить мощность как минимум на два теплогенератора. При этом часто оптимальным решением является выбор котлов различной мощности. Меньший по мощности котел будет эксплуатироваться в периоды пониженного потребления тепла, например, ночью или в выходные дни летнего периода, а также для покрытия пиковой нагрузки (как уже говорилось, она обычно имеет место зимой в утренние часы). Если в котельных случается повышенное потребление тепла и в летний период, например, на производственных предприятиях, то минимальная мощность котла должна быть рассчитана так, чтобы обеспечить потребление. Также необходимо обеспечить, чтобы при выходе из строя крупных единиц оборудования котельная работала — хотя бы в режиме ограниченной функциональности — до полного устранения неисправностей. В некоторых случаях, особенно при использовании твердотопливных установок, положительный эффект дает использование буферных накопителей тепла. Для относительно небольших (мощностью менее 4 МВт) котельных рекомендуется реализовать автоматическое регулирование по заданным диапазонам температуры и давления, а для более крупных котельных — по расходу тепла и пара, что позволяет оптимально регулировать нагрузку. В последнем случае компромисс, на который часто идут заказчики и проектировщики с целью удешевить систему управления, приводит к негативным результатам в ходе эксплуатации котельной.

Несложная конструкция газового бойлера

Управление бойлера осуществляется за счет датчика температуры и термостата. Они отвечают за фиксацию определенного уровня температуры воды, и как только нагрев достигает нужной отметки, происходит автоматическое отключение системы. Газовые бойлеры снабжены группой безопасности или, другими словами, специальным предохранительным клапаном, который сбрасывает слишком высокое давление. Таким образом, предотвращается взрыв изделия и тому подобные последствия. Для исключения образования накипи на изделии, в него также устанавливается магниевый анод, который с течением времени нужно менять, так как происходит его разрушение за счет воздействия солей в жесткой воде.

Бойлеры могут быть различного вида, типа, формы и даже способа установки, но вот требования к их покупке в среднем одинаковые, так как нужно:

• Осмотреть корпус на целостность;
• Обратить внимание на наличие сертификатов на соответствие ГОСТ;
• Покупать изделия только в специализированных точках продаж;
• Обязательно уточнять условия гарантии.

В нынешнее время автономное горячее водоснабжение в квартирах и частных домах становится все более популярным. Централизованное ГВС стало дорогим и неэкономичным, оттого оно постепенно уходит в прошлое. На смену ему приходят водонагреватели различных конструкций, самые распространенные из них – аппараты накопительного типа. В данной статье мы как раз и рассмотрим устройство и принцип работы бойлера для нагрева воды.

Описание схемы

В данной схеме используется двухконтурный настенный газовый котел фирмы Viesmann (1), мощностью 8,0-31,7 кВт. Помимо системы отопления в схеме предусмотрена система ГВС (2) (бойлер той же фирмы на 300 литров) и система обогрева теплыми полами.

В системах отопления и ГВС используется расширительные баки (4), (5) фирм Reflex. Для улучшения циркуляции в системах предусмотрены установки насосов фирмы Wilo:

• Насос котлового контура (6);
• Насос системы отопления (7);
• Насос системы теплый пол (8);
• Насос системы ГВС (9) и циркуляционный насос (10).

Особое внимание стоит обратить, на две распределительные гребенки dу=76×3,5 (по схеме 3). Для безопасности предусмотрены две группы фирмы Vissmann:. Для безопасности предусмотрены две группы фирмы Vissmann:

Для безопасности предусмотрены две группы фирмы Vissmann:

Предохранительная группа котла 3 бара (11);

Комплект безопасности бойлера (12) DN15, H=6 бар.

Все элементы принципиальной схемы подробно указаны в спецификации к схеме.