Содержание:
Сердцем сегодняшней топочной любого дома считается газовый водонагревательный котел. Неограниченно долго метан был единственным вероятным видом топлива, применявшегося для обогревания строений. По проишествии данного времени оборудование работающее на газу для отапливания регулярно модернизировалось и дополнялось новыми техническими решениями, благодаря чему КПД самых очень технологичных установок достигло 95—96%. Это самый высокий показатель, благодаря этому при сжигании остальных видов углеводородов он недотягивает и до 90%. Необходимо рассмотреть детальнее технологии, разрешающие так прекрасно получать энергию тепла из метана.
Классификация водонагревательных котлов
По технологии сжигания топлива и нагрева теплового носителя газовые домашние тепловые генераторы можно поделить на более десяти видов:
- классические агрегаты прямого водонагрева в теплообменном аппарате;
- конденсационные установки;
- двухходовые отопительные котлы;
- трехходовые тепловые генераторы.
В классических установках тепловой носитель идет через чугунный или теплообменный аппарат из стали, размещенный прямо над пламенем газогорелочного устройства. Замечательные параметры передачи тепла показывают теплообменные аппараты из серого чугуна с добавкой графита. Данные изделия практически что не вызывают коррозию и очень долговечные, но боятся больших температурных изменений. Чугун – непрочный металл, при резком расширении температур или сжатии подвластен трещине. Котлы из стали в данном отношении стабильнее, однако они мучаются от влияния солей и накипи, а вследствие этого не очень долговечные.
- А – слой материала для теплоизоляции, стойкого к большим температурам;
- В – ребристая поверхность чугунного трубного змеевика;
- С – горелка, которая состоит из нескольких стержней с дырочками, одинаково нагревает любой сантиметр поверхности теплопередачи;
- D – блок электронного управления.
Раскаленные продукты горения проходят сквозь ребра трубного змеевика, отдавая ему энергию тепла, после уходят в дымотвод. Аналогичная методика не очень эффектна, так как газы не успевают передать все собственное тепло поверхностям нагрева. В зависимости от рабочего режима, КПД подобного агрегата находится в границах 83—90%.
Приспособление, подогревающее воду для потребностей ГВС, — колонка газовая – применяет тот же рабочий принцип, лишь мощность горелки и площадь поверхностей обмена в ней меньше. Разница в том, что газогорелочное приспособление поджигается от запального фитиля в тот момент, когда кто-то открывает кран горячей воды и в сети водопровода появляется расход. После закрытия вентиля горелка выключается.
Конденсационные котлы
Устройства для отопления, использующие скрытую энергию конденсата, считаются самыми эффективными. Смысл в том, что при химреакции горения метана (СН4) появляются 2 ключевых вещества: углекислый газ (СО2) и простая вода (Н2О). Также возникают некоторые ядовитые соединения, к примеру, монооксид углерода (СО) и окись азота (NOx), однако их содержание в продуктах горения намного меньше. Вода, пребывая в зоне большой температуры пламени, здесь же выветривается и вместе с дымовыми газами выбрасывается на улицу. Выходит, что часть энергии тепла в котлах прямого сжигания уходит на возникновение пара и исчезает зря.
Сильно распространено мнение, что пары перегретые проникают в зону для работы отопителя из сетевого газа, содержащего конкретную влажность. Это правильно лишь частично, так как примесь влаги в топливе незначительна, а главная масса воды выделяется в камере сгорания в результате химреакции горения.
Конденсационный водонагревательный котел осуществлен так, чтобы заставить пары перегретые сконденсироваться на поверхности трубного змеевика и возвратить энергию тепла парообразования, передавая ее тепловому носителю. Этому помогает закрытая камера сгорания и витой полотенцесушитель трубного змеевика, во вовнутрь которого помещена цилиндрическая горелка.
Пламя газогорелочного устройства распространяется по самым разнообразным направлениям, дымовые газы с водяными парами проходят между виточками змеевика, по которому двигается тепловой носитель. Пар конденсируется на поверхности трубок змеевика, стынет и течет в специализированную емкость. В результате большая тепловая энергия парообразования возвращается и идет на обогрев дома.
- А – полотенцесушитель из нержавеющей огнеупорной стали эффектного качества;
- В – модуляционная горелка формы в виде цилиндра;
- С – вентилятор для принудительного нагнетания воздуха в топочную камеру;
- D – отрезок трубы присоединения газопровода;
- Е – контроллер с цифровым монитором.
Модулируемое газогорелочное приспособление под управлением контроллера плавно меняет интенсивность горения во всем диапазоне мощности тепла, применяя ровно подобное кол-во топлива, какое нужно в этот момент. Благодаря технологии сжигания с возвратом тепла парообразования КПД котлов конденсационного типа может достигать 95—96%, неплохие показатели имеют лишь бойлеры с показателем 99%. Естественно, устройства для отопления, использующие энергию конденсата, являются самыми экономными из всех, сжигающих углеводородные виды топлива.
Котлы с жаротрубными трубными змеевиками
Эти водонагревательные газовые водогреи имеют конструкцию, предусматривающую движение раскаленных продуктов згорания по специализированным каналам, называемым жаровыми или дымогарными газоходами. Пучки каналов с четырех сторон омываются циркулирующим носителем тепла, отбирающим от них тепло. При этом в зависимости от конструкции, дымовые газы выполняют 2 или 3 хода по трубам в прямом и обратном направлении. Естественно, отопители с подобными трубными змеевиками именуются 2-ух – или трехходовыми. Приспособление и рабочий принцип рассмотрим на примере теплового генератора с тремя ходами для продуктов згорания.
- А – внешний утеплительный слой;
- В – каналы второго хода газов;
- С – территория для работы камеры сгорания;
- D – блок управления (контроллер);
- Е – передняя створка с тепловой изоляцией;
- F – жаровые трубы первого хода в разрезе;
- G – чугунные ребра камеры сгорания для усовершенствованного обмена теплом;
- Н – жаровые каналы 3-го хода.
Данный вид агрегата считается комбинированным и может применять в качестве топлива как метан, так и солярку, для перехода нужно только заменить горелочное приспособление. Во время использования метана рабочий принцип газового генератора тепла следующий: модуляционная горелка, помещенная во вовнутрь камеры сгорания, выдаёт факел пламени, нагревающий чугунные ребра и любой сантиметр поверхности каналов первого хода газов.
Воздух в зону для работы нагнетается вентилятором, он входит в конструкцию горелки. Но для того, чтобы продукты горения прекрасно преодолевали сопротивление трех ходов дымогарных труб, одного нагнетателя недостаточно. Благодаря этому тут задействован второй вентилятор – дымосос, который находится в конце воздушного тракта, в начале наружного дымоотвода. В результате самая высокая температура продуктов згорания на выходе из жаротрубного трубного змеевика составляет 180?С, а результативность сжигания топлива находится в диапазоне 88—94%.
Трехходовые установки для отапливания благодаря собственной конструкции располагают существенной мощностью в отношении к рассмотренным раньше отопителям. Их принимают на вооружение хозяева больших загородных домов либо строений производственного назначения. По той же причине оборудование не имеет вторичного контура для систем с горячим водоснабжением, тогда как в предыдущих видах водонагревательных установок вторичный трубный змеевик для ГВС можно поставить.
Каждый газовый бойлер, сжигающий метан, разработан с учетом некоторых эксплуатационных условий. Традиционные агрегаты как правило производятся в энергонезависимом выполнении и предназначаются для целей бытового применения, говоря по другому обогревания приватных домов или квартир. Котлы конденсационного типа намного универсальнее, так как охватывают большой диапазон мощностей, некоторые их модели представляют до 1.5 МВт. 2-ух – и трехходовые установки не приспособленые для работы с системами обогрева маленьких строений, значение начальной мощности тепла у них может колебаться в границах 80—100 кВт.
Заключение
Не взирая на различия в конструкции, цель преследуется одна: получить как можно порядочное кол-во теплоты из углеводородного топлива. Благодаря этому все типы газовых тепловых генераторов максимально усовершенствованы и располагают большими показателями рабочие эффективности, что на данный момент часто бывает важным аргументом во время выбора источника энергии тепла.
