Газовий водогрійний котел для опалення приватного будинку

Зміст:

  • Класифікація водогрійних котлів
  • Конденсаційні котли
  • Котли з теплообмінниками жаротрубными
  • Висновок

Газовий водогрійний котел для опалення приватного будинкуСерцем сучасної топкової кожного будинку є газовий водогрійний котел. Протягом довгих років метан був єдиним прийнятним видом палива, використаного для обігріву будівель. За ці роки газове опалювальне обладнання постійно модернізувалося і доповнювався новими технічними рішеннями, у результаті чого ККД найбільш високотехнологічних установок досягла 95-96%. Це дуже високий показник, оскільки при спалюванні інших видів вуглеводнів він не дотягує і до 90%. Варто розглянути детальніше технології, що дозволяють так ефективно отримувати теплову енергію з метану.

Класифікація водогрійних котлів

За технологією спалювання палива і нагрівання теплоносія побутові газові теплогенератори можна розділити на кілька видів:

  • традиційні агрегати прямого нагріву води в теплообміннику;
  • конденсаційні установки;
  • двоходові водогрійні котли;
  • триходові теплогенератори.

У традиційних установках теплоносій проходить через чавунний або сталевий теплообмінник, розташований прямо над полум’ям газопальникового пристрою. Кращі характеристики теплопередачі показують теплообмінники з сірого чавуну з додаванням графіту. Такі вироби практично не схильні до корозії і досить довговічні, але бояться різких перепадів температур. Чавун – крихкий метал, при різкому тепловому розширенні або стисненні розтріскується. Сталеві котли в цьому відношенні стабільніше, але вони страждають від впливу солей і накипу, а тому не настільки довговічні.

Газовий водогрійний котел для опалення приватного будинку

  • А – шар теплоізоляційного матеріалу, стійкого до високих температур;
  • В – ребриста поверхня чавунного теплообмінника;
  • З – пальник, що складається з декількох стрижнів з отворами, рівномірно нагріває всю поверхню теплообміну;
  • D – електронний блок управління.

Розжарені продукти горіння проходять крізь ребра теплообмінника, віддаючи йому теплову енергію, після чого йдуть в димохід. Подібна технологія не дуже ефективна, оскільки гази не встигають передати все своє тепло поверхнях нагріву. В залежності від режиму роботи, ККД такого агрегату знаходиться в межах 83-90%.

Пристрій, підігрівати воду для потреб ГВП, — газова колонка – використовує той же принцип дії, тільки потужність пальника і площа поверхонь обміну в ній менше. Різниця в тому, що газопальниковий пристрій підпалюється від запальника в той момент, коли хтось відкриває кран гарячої води у водопровідній мережі з’являється витрата. Після закриття вентиля пальник відключається.

Конденсаційні котли

Опалювальні агрегати, що використовують приховану енергію конденсату, вважаються найбільш ефективними. Суть в тому, що при хімічної реакції горіння метану (СН4) виникають 2 основних речовини: вуглекислий газ (СО2) і звичайна вода (Н2О). Також утворюються деякі токсичні сполуки, наприклад, чадний газ (СО) та оксид азоту (NOx), але їх вміст у продуктах горіння набагато нижче. Вода, знаходячись в зоні високої температури полум’я, тут же випаровується і разом з димовими газами викидається на вулицю. Виходить, що частина теплової енергії в класичних котлах витрачається на пароутворення і пропадає марно.

Широко поширена думка, що водяні пари потрапляють в робочу зону отопітеля з природного газу, що має певну вологість. Це вірно лише частково, оскільки домішка вологи в паливі незначна, а основна маса води виділяється в топці в результаті хімічної реакції горіння.

Конденсаційний водогрійний котел сконструйовано таким чином, щоб змусити водяні пари сконденсуватися на поверхні теплообмінника і повернути теплову енергію пароутворення, передаючи її теплоносію. Цьому сприяє закрита топка і кручений змійовик теплообмінника, всередину якого поміщена циліндричний пальник.

Полум’я газопальникового пристрою поширюється у всіх напрямках, димові гази з водяними парами проходять між витками змійовика, по якій рухається теплоносій. Пара конденсується на поверхні трубок змійовика, остигає і стікає в спеціальну ємність. В результаті чимала теплова енергія пароутворення повертається і йде на обігрів будинку.

Газовий водогрійний котел для опалення приватного будинку

  • А – змійовик із жаростійкої нержавіючої сталі високої якості;
  • В – модуляційний пальник циліндричної форми;
  • З – вентилятор для примусового нагнітання повітря в топку;
  • D – патрубок приєднання газопроводу;
  • Е – контролер з цифровим дисплеєм.

Модульована газопальниковий пристрій під управлінням контролера плавно змінює інтенсивність горіння у всьому діапазоні теплової потужності, використовуючи рівно таку кількість палива, яке необхідно в даний момент. Завдяки технології спалювання з поверненням тепла пароутворення ККД конденсаційних котлів досягає 95-96%, кращі показники мають тільки електричні водонагрівачі з коефіцієнтом 99%. Відповідно, опалювальні агрегати, що використовують енергію конденсату, є найбільш економічними з усіх, що спалюють вуглеводневі види палива.

Котли з теплообмінниками жаротрубными

Ці водогрійні газові котли мають конструкцію, що передбачає рух розпечених продуктів горіння по спеціальним каналам, званим жаровими або димогарними газоходами. Пучки каналів зі всіх сторін омиваються циркулюючим теплоносієм, які відбирають від них тепло. При цьому в залежності від конструкції, димові гази роблять 2 або 3 ходу по трубах в прямому і зворотному напрямку. Відповідно, опалювачі з такими теплообмінниками називаються двох – або триходовими. Пристрій і принцип дії розглянемо на прикладі теплогенератора з трьома ходами для продуктів горіння.

Газовий водогрійний котел для опалення приватного будинку

  • А – зовнішній теплоізоляційний шар;
  • В – канали другого ходу газів;
  • З – робоча зона топки;
  • D – блок керування (контролер);
  • Е – передні дверцята з теплоізоляцією;
  • F – димогарні труби першого ходу в розрізі;
  • G – чавунні ребра топки для поліпшеного обміну теплом;
  • Н – жарові канали третього ходу.

Даний тип агрегату є комбінованим і може використовувати в якості палива як метан, так і солярку, для переходу достатньо замінити пальниковий пристрій. При використанні метану принцип роботи газового водогрійного котла наступний: модуляціонная пальник, поміщена всередину топки, видає факел полум’я, нагрівають чавунні ребра і всю поверхню каналів першого ходу газів.

Повітря в робочу зону нагнітається вентилятором, він входить в конструкцію пальника. Однак, щоб продукти горіння успішно долали опір трьох ходів жарових труб, одного нагнітача недостатньо. Тому тут задіяний другий вентилятор – димосос, що знаходиться в кінці повітряного тракту, на початку зовнішнього димоходу. В результаті максимальна температура продуктів горіння на виході з жаротрубного теплообмінника становить 180 º с, а ефективність спалювання палива знаходиться в діапазоні 88-94%.

Триходові опалювальні установки в силу своєї конструкції розташовують значною потужністю по відношенню до розглянутих раніше обігрівач. Їх приймають на озброєння власники великих котеджів або будівель виробничого призначення. З тієї ж причини обладнання не має вторинного контуру гарячого водопостачання, в той час як в попередніх видах водогрійних установок вторинний теплообмінник для ГВП може бути встановлений.

Кожен газовий водонагрівач, спалює метан, розроблений з урахуванням певних умов експлуатації. Класичні агрегати в основному виробляються в енергонезалежному виконання і призначені для побутових цілей, тобто, обігріву приватних будинків або квартир. Конденсаційні котли більш універсальні, оскільки охоплюють широкий діапазон потужностей, деякі моделі видають до 1.5 МВт. Двох – та триходові установки не пристосовані для роботи з системами опалення невеликих будинків, значення початкової теплової потужності у них коливається в межах 80-100 кВт.

Висновок

Незважаючи на відмінності в конструкції, мета переслідується одна: отримати як можна більшу кількість теплоти з вуглеводневого палива. Тому всі типи газових теплогенераторів максимально вдосконалені і володіють високими показниками ефективності роботи, що в даний час часто буває вирішальним фактором при виборі джерела теплової енергії.

Подобається? Поділіться з друзями:
Корисні поради для кожного
Залишити відповідь