Как устроены турбированные газовые котлы для отопления

Главная / Твердотопливные котлы

Назад

Опубликовано: 27.02.2020

Время на чтение: 5 мин

0

6389

Монтаж на твердотопливном котле дутьевого вентилятора осуществляется для оптимизации топочных процессов горения, что приводит к увеличению КПД тепловой схемы и экономии топлива.

Вентилятор для котла на твердом топливе можно изготовить самостоятельно, что позволит собственнику сохранить значительные средства на приобретении заводского аналога.

• 1 Назначение вентилятора для котла
• 2 Конструкция и принцип действия
• 3 Разновидности 3.1 Электро-коммутируемый двигатель
• 3.2 Синхронный двигатель
• 3.3 Нагнетатели с асинхронным двигателем

Как устроен турбированный котел на газу

В турбированных котлах приток воздуха для горения и одновременно отток происходит через коаксиальный дымоход
Турбированный газовый котел – это агрегат, который имеет в конструкции:

• канал притока воздуха и вывода продуктов сгорания;
• электрическую турбину;
• камеру сгорания закрытого типа;
• теплообменник один или несколько;
• многосопловую горелку;
• насос для принудительной перекачки теплоносителя;
• модуль газовый;
• электронную систему управления работой установки.

В зависимости от мощности агрегата на нем устанавливают соответствующие по величине теплообменники и горелку. Чем они больше, тем большими габаритными параметрами будет обладать установка.

Сам корпус изделия, в котором установлены перечисленные элементы, изготавливают из листового металла. Он имеет специальные крепежные отверстия, позволяющие зафиксировать аппарат на вертикальной поверхности стены.

Лучшие известные производители и модели: характеристики и цены

ATOS + WPA 120

Один из лучших и наиболее распространенных комплектов автоматики для твердотопливного котла отопления.

Контроллер ATOS отличается крайне широким функционалом, немалым количеством настраиваемых параметров работы и доступной стоимостью. Помимо стандартных функций имеется: защита от замерзания системы отопления; оповещение о падении температуры или перегреве, отсутствии топлива; светодиодные индикаторы работы циркуляционного насоса и вентилятора; регулируемый гистерезис. За практику эксплуатации также известен своей надежностью. Производитель: KOM-STER, Польша.

Нагнетательный вентилятор М+М WPA 120 – также наиболее распространенная, проверенная временем польская модель. Рассчитан на работу с котлами мощностью 25-50 кВт. На рынке существуют и другие версии для более или менее мощных котлов.

Стоимость комплекта: 8 900-10 000 руб.

Котлы с длительностью горения одной закладки топлива до 7 суток

КОМФОРТ-ЭКО + NWS-100

Контроллер – это еще одна польская модель: практически с таким же функционалом и надежностью за еще более скромную цену. Функционал подразумевает наличие всех функций безопасности, возможность подключения комнатного термостата и уличных датчиков, управление циркуляционным насосом (но не ГВС). Отличается наличием противосбойного фильтра и предохранителя перегрузки.

Турбина Nowosolar NWS-100 – простая польская алюминиевая модель, одна из самых недорогих на рынке. Имеет ни чем не примечательную стандартную конструкцию, известна качественной сборкой и надежностью. Модель рассчитана на установку в котлы мощностью 30-50 кВт.

Стоимость комплекта: 8 500-9 800 руб.

Tech ST24 + WPA 120

Контроллер – беспроблемная более простая модель, оснащена лишь стандартными функциями: контроль оборотов вентилятора наддува, управление циркуляционным насосом, светодиодная индикация работы элементов. Установка внешних датчиков и систем автоматической подачи также не предусмотрена. Отличный выбор, однако за цену, сравнимую с более функциональными моделями. Вентилятор представляет из себя уже описанную выше наиболее распространенную модель.

Стоимость комплекта: 9 200-10 500 рублей.

KG Elektronik CS-18S + DP-120

Польский контроллер KG Elektronik CS-18S является одним из самых современных и функциональных на рынке. Отличается наличием сенсорного экрана управления, возможностью контроля вентилятора, циркуляционного насоса, ГВС, системы автоматической подачи. Насос ГВС можно сделать приоритетным, также имеются особые, адаптированные под каждый из видов топлива режимы: дерево, дерево и уголь, уголь, опилки. Предусмотрены и все существующие защитные механизмы: от перегрева и замерзания, остановки циркуляционного насоса.

Вентилятор KG Elektronik CS-18S + DP-120 также является одним из лучших. Отличается асинхронным двигателем и высокой производительностью при относительно небольшом уровне шума до 63-65 дБ. Имеет металлическую заслонку на выходе, блокирующую обратный поток выхлопных газов.

Стоимость комплекта: 11 000-12 500 рублей.

Принцип действия оборудования

Разница между атмосферным и турбированным газовым котлом в наличии вентилятора
Турбированный котел работает следующим образом:

• После подачи питания на установку и включения ее в режим работы запускается вентилятор турбины.
• Несколько секунд датчик в трубе определяет силу протока воздуха и если все в порядке – дает команду на запуск пьезоэлектрического розжига.
• По истечении нескольких секунд после появления стабильной искры открывается клапан в модуле подачи метана, давая возможность последнему попасть в горелку.
• Появляется пламя, которое начинает разогревать теплообменники с водой.
• По достижении заданной температуры в системе срабатывает термодатчик и дает команду на закрытие клапана в газовом модуле.

Этот процесс продолжается по кругу в автоматическом режиме, оператор может лишь настроить необходимую температуру теплоносителя.

Эксплуатационные показатели

Самыми важными эксплуатационными показателями газовых турбокотлов являются:

• надежность изделия;
• долговечность;
• живучесть агрегата.

Наиболее уязвимыми элементами конструкции любого отопителя являются теплообменники и горелка, подверженные постоянному нагреву. Первые могут прогорать, у второй периодически в процессе эксплуатации засоряются сопла. Чем быстрее и легче устраняются эти неисправности, тем эксплуатационные показатели модели выше.

Типы дымоотводных каналов и особенности их устройства

Типы дымоходов, к которым можно подключиться газовому котлу
Инженерами котельного оборудования, работающего на метане, разработано несколько типов дымоходов, к которым можно подключиться:

• вертикального типа;
• горизонтального типа;
• двухканальной вертикальной конструкции.

Также всегда можно использовать в качестве дымоотвода обычную кирпичную трубу, предварительно доработав ее конструкцию в соответствии с нормами эксплуатации котельного оборудования.

Вертикальный дымоход

Труба с одним каналом представляет собой самую простую конструкцию. Она может быть выполнена из нержавейки или оцинкованной стали. Собирают такой дымоотвод из отдельных секций тонкостенной конструкции либо с несколькими стенками, между которыми находится слой утеплителя. Как правило, в системе этой трубы имеется отстойник для оседающей сажи либо конденсата. Подключение теплогенерирующего оборудования к каналу осуществляется сбоку, чуть выше нижнего торца.

Горизонтальный канал отвода дыма

Дымоход горизонтального типа может быть одноканальным либо двухканальным, называемым коаксиальным. Последний вариант часто используется для котлов с турбиной, где приток воздуха осуществляется снаружи здания. Коаксиальная система может быть выполнена из нержавейки, оцинковки и специального пластика. Самый надежный вариант – нержавеющий дымоотвод, так как он имеет повышенную стойкость к кислотной среде, возникающей в результате процесса горения.

Внутренний проток двухканальной системы является выводящим, внешний служит для притока воздуха в камеру.

Двухканальная вертикальная система

Для котла можно использовать печную кирпичную трубу
Вертикальная труба, имеющая два канала, чаще всего используется в многоэтажном домоустройстве с централизованной системой дымохода. К такой трубе могут быть подсоединены одновременно несколько агрегатов. Проект дымоотвода этого типа имеет место быть в домах, где не желательно ослаблять несущую конструкцию бурением отверстий в стене либо в целях сохранения декоративного фасада здания.

Подключение котла к обычному дымоходу

В старых домах с заложенным печным отоплением можно использовать имеющуюся кирпичную трубу в качестве дымоотвода для теплогенерирующего агрегата. Минус такого варианта в том, что дым, состоящий из пара и углекислого газа, не имеет высокой температуры, на трубе постоянно будет образовываться конденсат, она начнет промерзать и быстро разрушаться. Поэтому такие конструкции необходимо дополнительно утеплять.

Причины плохой тяги

Тяга ухудшается при сильном ветре снаружи
Сложная ситуация возникает, если дымоход спроектирован и проложен неправильно. Неопытный человек неверно подбирает диаметр трубы или ошибается с длиной. Система дымоудаления должна быть перестроена, чтобы появилась тяговая сила.

Тяга отсутствует при нарушении герметичности соединений трубы, колен, изгибов. Увеличить вытягивание дыма можно, заделав все отверстия, через которые просачивается горячий воздух. Засорение отводящего канала сажей также вызывает снижение тяги или обратное движение продуктов горения. Иногда в канал удаления дыма ставятся теплообменники различной конструкции для сбора тепла и повторного использования. Но встраиваемые установки влияют на силу тяги и ухудшают горение топлива.

Тяговая сила ослабевает в условиях:

• дождя, тумана;
• повышенной влажности воздуха;
• высокой температуры снаружи;
• большой скорости ветра.

Обратная тяга или опрокидывание наступает, когда нет разреженности в дымовой трубе. Продукты горения не удаляются из помещения в атмосферу и затягиваются внутрь котельной, что опасно для человека угарным отравлением.

Плюсы и минусы турбированных газовых котлов

Вентилятор турбированного котла не может работать без электроэнергии
Котельное оборудование со встроенной турбиной имеет следующие преимущества:

• высокий КПД, достигающий 95%;
• не требует возведения сложного вертикального дымоотвода как у атмосферного;
• обладает повышенным уровнем безопасности, исключая возможность попадания метана и угарного газа внутрь помещения;
• компактен и не требует для установки отдельной котельной комнаты, как атмосферный аппарат;
• снабжен автоматической системой управления с возможностью работы от внешних температурных датчиков.

К недостаткам установок можно отнести:

• энергозависимость агрегата, который не может функционировать при отсутствии сетевого напряжения;
• высокую стоимость как самого оборудования, так и комплектующих при необходимости ремонта.

Выбор атмосферного или турбированного котла зависит от технических возможностей строения.

Разновидности

Сегодня в торговой сети, возможно, приобрести различные модели дутьевых вентиляторов, для твердотопливных отопительных агрегатов, как отечественной, так и европейской сборки.

Наиболее популярными являются варианты расположения дутьевых установок:

1. Накладной, устанавливается на вертикальный участок неизолированного дымовентиляционного канала.
2. Центробежный канальный, имеют два крепежных патрубка, устанавливаемых в разрыв дымовой трубы.
3. Котловой, устанавливаемый непосредственно на отопительном устройстве.

Следующая классификация дутьевых агрегатов производится по типу электрических двигателей: асинхронные, электро-коммутируемые ЕС и синхронные.

Электро-коммутируемый двигатель

Электронно-коммутируемый двигатель(ЕС), дает возможность выполнять очень точную регулировку производительности, используя сигнал широтно-импульсной модуляции.

Электро-коммутируемый привод

В том случае, когда их устанавливают на дутьевых устройствах, появляется возможность за счет изменения скорости вращения рабочего колеса — крыльчатки изменять объем подающего в топку воздуха, тем самым снижая потреблении энергии от 50 до 80 %.

Невзирая на большую стоимость таких дутьевых устройств, они предпочтительны в установках современных котлоагрегатов, поскольку относятся к энергоэффективным устройствам, а их применение сокращает выбросы в окружающую среду, за счет снижения потерь тепловой энергии, за счет недожога топлива.

Двигатели ЕС работают в тихом диапазоне и обладают повышенным сроком эксплуатации.

Синхронный двигатель

Вентилятор поддува на котел с синхронным двигателем характеризуются несложной конструкцией и обладают низкой ценой. К минусам данной модели можно отнести ограниченный диапазон регулировки и невысокий крутящий момент при пуске двигателя. Как правило, такие дутьевые устройства устанавливают для подачи неизменного объема воздуха в топочную камеру.

Такими двигателями оснащаются котлы, с достаточно большими размерами. В основном такие движки монтируются в отдельном блоке.

При эксплуатации синхронных двигателей на невысоких оборотах часто имеет место перегрев обмотки. В котле вытяжного типа, вентиляторы устанавливаются на дымовой трубе, их еще называют дымососами.

Нагнетатели с асинхронным двигателем

Такие электродвигатели обладают многими достоинствами. Они удобны и просты в обслуживании и отличаются прочностью конструкции. К недостатку электропривода такого вида можно отнести высокие пусковые токи.

Следовательно, потребуется грамотное обустроить силовую часть, чтобы запускать в эксплуатацию такое, чувствительное к параметрам тока, устройство.

Асинхронный электродвигатель дает возможность с легкостью выполнять регулировку числа оборотов. На определенных модификациях имеется, в том числе и режим реверсирования. Основные положительные качества вентиляторов с асинхронным электродвигателем:

• несложны и удобны в эксплуатации;
• обладают долговечной конструкцией;
• традиционная схема управления;
• используется разнообразными системами управления в паре с терморегулятором, например, как у бюджетного вентилятора DP-02 от польского производителя.

На что обращать внимание при выборе устройства

Турбированные и атмосферные котлы выбирают по мощности
При осуществлении выбора метанового котельного оборудования в первую очередь определяются с тепловой мощностью, которой будет достаточно для отопления конкретного здания. Стандартная высота потолков до 3 метров при среднем утеплении внешней стены предполагает расход тепловой энергии на 10 квадратов в пределах 1 кВт. Также нужно учитывать:

• Одноконтурный котел рассчитан только на обогрев. Чтобы иметь горячую воду в кране, необходим двухконтурный.
• Хорошо зарекомендовали себя устройства с медными теплообменниками – они долговечны и быстро прогреваются.
• На ходовые модели всегда будет возможность найти комплектующие и сервисный центр по обслуживанию.

Современные аппараты позволяют осуществлять управление ими через специальные приложения в смартфоне.