Говоря о качестве работы того или иного котлового агрегата, нельзя забывать о том в каких условиях он работает. Ведь котел – это всего лишь преобразователь одного вида энергии в другой и, как следствие, он зависит от того, что ему подают на переработку. Так, для нормального функционирования к котлу должны быть подведены следующие коммуникации:

газ, электричество, водоснабжение, канализация, приток воздуха на горение и отвод дымовых газов, и наконец, трубы для передачи тепла системе отопления или горячего водоснабжения. Если чего-то из этого перечня не будет, о нормальном теплоснабжении и говорить не стоит. Зачастую приходится слышать вопрос о том, как можно настроить котел, чтобы он работал на недостаточном давлении газа, воды или при слишком низком напряжении. Ответ простой – никак. Котел иногда называют «теплогенератором», но не путайте это название с «электрогенератором» или «газовым компрессором». Если подключенные системы не обеспечивают котлу необходимые условия для работы, он не выдаст вам желаемого результата, так как не в состоянии «высасывать» из коммуникаций дополнительную энергию.

В этой статье я хочу немного поговорить о гидравлической обвязке газовых отопительных котлов. Котел для систем теплопотребления является источником тепла, на котором они все работают. Соответственно, системы теплопотребления для котла являются теплосъемниками или охладителями. Одно работает для другого, и одно зависит от другого. Если для определенной системы отопления неправильно подобрать котел, система не сможет работать в том режиме, на который она запроектирована. И наоборот, если котлу обеспечить неправильный теплосъем, то он, либо будет работать с перебоями, либо не будет работать вообще, а может и будет, но не долго.

Все газовые котлы по типу можно разделить на две группы: навесные и напольные. Навесные котлы, как правило, представляют собой станции, готовые для подключения к системам отопления и ГВС. Вся гидравлическая обвязка уже внутри котла, даже циркуляционный насос, и здесь надо только лишь удостовериться, что встроенный насос подходит для той или иной системы отопления. В идеале для этого выполняется гидравлический расчет системы отопления, цель которого – правильно подобрать диаметры труб и запорно-регулирующей арматуры для равномерного распределения тепла между отопительными приборами, а результат такого расчета показывает, какой расход и напор теплоносителя (так называемая «рабочая точка») должен обеспечить насос для данной системы отопления. На практике же случается разное.

Напольные котлы, в отличие от настенных, - это, как правило, «голые» теплогенераторы, гидравлическая обвязка которых подбирается индивидуально, в зависимости от принципиальной схемы котельной, которая, в свою очередь, зависит от пожеланий заказчика и от проектного решения инженеров. Теплообменники напольных котлов обычно выполняется из чугуна, обладающего оптимальным соотношением тепловых, прочностных и ценовых характеристик. Но есть у чугуна и такие свойства, на которые нельзя закрывать глаза при проектировании и монтаже, особенно если мы хотим чтобы котел работал долго и качественно. Такими свойствами являются теплоемкость и хрупкость.

Первое что необходимо предусматривать в гидравлической обвязке чугунного котла – это возможность плавного изменения температуры, во избежание образования трещин в чугуне. Одна из основных причин таких трещин – это подключение трубопровода подпитки в обратную магистраль котла. Подпитка системы, в основном, осуществляется холодной водопроводной водой. И когда на раскаленный огнем чугун подается холодная водичка, она начинает шипеть, а чугун – трещать. Другой причиной разрушения чугунного теплообменника является выделение в нем конденсата от продуктов горения, при работе котла на низких температурах, который из-за содержания серы (S) в газе представляет собой кислотный раствор. Дело в том, что температура «точки росы» в камере сгорания составляет 56°С и если температура в обратке котла ниже, чем это значение, то из дымовых газов выделяется кислотный конденсат, разрушающий чугунный теплообменник.

Как видно из вышесказанного, оптимальным режимом работы для напольного чугунного котла является поддержание в нем высокой температуры (80-60°С) при любых потребностях тепла системами отопления, ГВС, вентиляции и т.д., да и КПД котла намного выше, когда он работает на максимальной мощности.

Если говорить о безопасной для котла гидравлической обвязке, то есть ряд мероприятий, помогающих предотвратить подобные явления:

1. Подключение трубопровода подпитки в подающую магистраль котла. Пусть в систему отопления пойдет меньше тепла при срабатывании подпитки, зато котел останется целым.

2. Подключение трубопровода подпитки с горячей водой, например от бойлера системы ГВС. Но для этого необходимо предусмотреть её умягчение, желательно до нагрева в бойлере.

3. Установка байпасного насоса между подачей и обраткой, включающегося от термостата, установленного на обратке, между байпасом и котлом (рис. 1). Если в котел пойдет холодная вода, термостат зафиксирует низкую температуру и включит насос, который начнет перепускать горячую воду из подачи в обратку для нагрева последней до заданного на термостате значения.

Рис. 1 Байпас с насосом

4. Подключение котла через 3-х или 4-х ходовой смесительный клапан с установкой котлового насоса (рис. 2). Такие клапана по сути выполняют роль того же байпаса, только более точно регулируют температуру после себя, для чего на них устанавливаются сервоприводы, управляемые контроллерами.

Рис. 2 Подключение котла через 4-х ходовой смесительный клапан

Что касается многокотельных каскадных установок, где котлы подключены параллельно, то там, как правило, котловой контур и контур потребления тепла разделяются между собой гидравлической стрелкой для уравнивания расходов теплоносителя в обоих контурах при различных режимах теплопотребления (рис. 3). В то же время гидрострелка является и теплоаккумулятором, который компенсирует скачки температуры теплоносителя при неравномерном потреблении тепла и тем самым защищает котловой контур от резких перепадов температур.

Рис. 3 Каскадное подключение котлов.

Каждый из контуров должен иметь свои на сосы. В котловом контуре это могут быть индивидуальные насосы на каждом котле, которые включаются вместе с котлом, а выключаются через 5-10 минут после выключения котла (тепловая инерция чугуна: после выключения котла вода в нем продолжает нагреваться в течение 5-10 минут). Другой вариант – это установка одного большого насоса (точнее двух: 1 рабочий и 1 резервный), а на каждый котел ставится 2-х ходовой отсекающий кран с сервоприводом, который открывается и закрывается аналогично включению и выключению насоса в предыдущем варианте. В этом случае котловой насос желательно предусматривать с частотным преобразователем, позволяющим поддерживать постоянный перепад давления в котловом контуре независимо от количества работающих и отсеченных котлов.

В контурах распределения тепла редко используется один общий насос. Систем теплопотребления может быть много по типу и по назначению, и, как правило, каждая из таких систем имеет свой насос. В системах отопления, подключаемых через 3-х или 4-х ходовые смесительные клапаны установка индивидуального насоса после клапана просто необходима, иначе клапан не сможет работать.

Касательно других мероприятий по обеспечению безопасной работы котла, то здесь я хочу напомнить, что в отличие от навесных котлов здесь нет расширительного бака, насоса, автоматического клапана выпуска воздуха, предохранительного клапана и реле давления для контроля минимального давления воды в системе. Поэтому все это необходимо предусматривать дополнительно, независимо от схемы системы. Меняться может только объем расширительного бака и мощность насоса, но их наличие обязательно.

По материалам сайта www.sime.com.ua Автор: Константин Дементьев

Добавить комментарий