T-w-f.ru

Ремонт от TWF
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

КПД печи и теплообменника – какую конструкцию предпочесть

КПД печи и теплообменника – какую конструкцию предпочесть

КПД у печей и котлов, работающих на твердом топливе, имеет большой разброс значений. Простая буржуйка с водяным контуром обойдется в разы дешевле, но у нее слишком маленький КПД, — отопление окажется в итоге не экономичным. Не только дешевизна первичного вложения в оборудование определяет правильность выбора. Скорее выбор конструкции печи, должен зависеть от будущих долговременных расходов (которые намного больше), — от КПД, от комфортности проживания рядом с таким отоплением. Что же оказывается лучшим выбором и для каких условий…

КПД печи на твердом топливе – важный фактор

Если КПД электрического или газового котла далеко за 90%, то на него просто не обращают внимание при выборе такого оборудования. Но в твердотопливных агрегатах КПД может сильно различаться.

  • В неумело сделанной буржуйке может быть ниже 50%.
  • На заводские котлы в основном дают значение 75 – 78%.
  • Отдельные мастера по выкладке (сборке) печей уверяют, что у них КПД 85%, а при отдельных режимах приближается к 90%, а значит потребуется меньше дров процентов на 15 – 20, меньше обслуживать…

КПД печи определяет температура исходящих газов – отношение энергии оставшейся в помещении к вылетевшей в трубу. Чем ниже температура газов в дымоходе, тем больше КПД.

Металлическая печь — буржуйка с наименьшим КПД

Методы повышения отбора тепла у печи

Умельцы повышают забор энергии до максимума двумя методами.

  • Обустройством в дымоходах теплообменников, которые являются первичными, в них подается холодный теплоноситель из обратки, или к ним подключается отдельный нагреваемый бак.
  • Прокладкой дымоходов в отапливаемой зоне, в стенах, через металлические балки в перекрытиях, которые являются рассеивателями тепла.

Можно ли это создать в собственном доме (котедже) и обеспечить максимальную энергоотдачу на отопление дома от сгоревшего топлива…

Пути повышения КПД, защита от сажистого налета

Если в системе отопления не сделана защита от холодной обратки для печки, то теплообменник значительную часть времени будет слишком холодным, ниже 55 градусов. Это значит, что на нем будет выпадать роса, которая смешиваясь с сажей образует агрессивные кислоты и крепкую теплоизолирующую корку.

Чтобы уменьшить негативное явление, влекущее наружную коррозию и теплоизоляцию, желательно создать в отопительной системе защиту от холодной обратки на основе трехходового клапана, которая будет давать на выходе теплоноситель всегда горячее +60 град. Это повысит в итоге КПД печи за счет уменьшения смолистых загрязнений и значительно продлит жизнь стальным деталям.

Второй путь снижения загрязненности печи – регулярные чистки теплообменника, удаления сажи. Сюда же сопутствует оптимальное топливо (сухие не смолистые дрова) и оптимальные режимы работы, с дожигом зольнистых частиц и СО, подачей необходимого количества воздуха, а точнее нахождение достаточного количества кислорода поверх пламени в дополнение к воздуху подаваемому снизу.

Какая мощность печи ожидается с учетом КПД

Мы можем лишь приближенно определить среднюю эксплуатационную мощность печи по количеству топлива сжигаемого за сутки. Теплотворность сухих дров (20% влаги, год под навесом) определяется в среднем как 4,0 кВт/ кг. Если в сутки сумели сжечь 50 кг дров, то получили 200 кВт энергии.

С учетом КПД 0,7 для хорошей печи – 140 кВт уйдет на обогрев дома, а 60 кВт поступит через дымоход на обогрев космических пространств.

Средняя развиваемая мощность в час — 140/24=5,8 кВт/час. Вероятно, максимальная мощность была в короткие промежутки времени – 5,8х2,9=15 кВт. Передача тепла осуществлялась разными путями: какая-то часть была привнесена в дом через теплообменник и теплоноситель, другая ушла непосредственно на нагрев воздуха от печки и дымохода, третья – предметов и стен инфракрасным излучением.

Мощность теплообменника

Среднюю удельную максимальную мощность теплообменника принято принимать как 10 кВт с метра квадратного его площади, которая непосредственно контактирует с пламенем. Обычно умельцы собирают теплообменники для печной зоны с площадями 0,5 – 1,5 м кв.

Для теплообменника в дымоходе, удельная мощность зависит от температуры газов, и вряд ли будет больше чем 0,4 кВт с 1 м кв. его поверхности. Тем не менее, именно это устройство позволяет увеличить КПД всего контура и забрать парочку дополнительных киловатт, например, за счет размещения 0,5 м кв. плоского теплообменника в канале дымохода.

Для трубчатых дымоходов выпускаются приспособления, которые надеваются сверху. Определить их удельную мощность можно лишь экспериментально для конкретных условиях, но то, что они существенным образом повысят КПД теплогенераторов — сомнению не подлежит.

Важные вопросы при создании теплообменников и печей

При создании отопительного оборудования нужно преследовать несколько целей. Помимо цели максимально напичкать зону горения полезной площадью теплообмена, есть еще два ключевых момента, которые нужно решить и которые обеспечивают качественные характеристики печи.

  • Объем топочного пространства, количество одновременно горящих дров, не должны быть маленькими. Иначе придется буквально дежурить у печи держа очередную дровеняку в руках.
  • Нужно по возможности обеспечивать оптимальный объем закладки, такой, чтобы мощность от горения всего объема дров забиралась бы площадью размещенных теплообменников.
  • Еще важный вопрос — возможность чистить теплообменники от сажи без проблем легко и без разбора печи.

Конструкции теплообменников с максимальным КПД

Исходя из требований простоты очистки, большой топочной камеры при одновременно большой площади теплообменна, большой удельной мощности произошли различные варианты конструкций печи и самих камер, по которым движется теплоноситель. На рынке и в самодельных конструкциях распространены следующие решения.

  • В буржуйке устанавливают спиральные теплообменники из нержавейки. КПД печки обычно 40%, если только дымоход не протянут по помещению.
  • Трубчатые теплообменники из сварных труб заделываются в кирпичную кладку. Обычно эффективность не более 50% по причине скоплений сажи в рельефной форме. Это не совсем эффективная конструкция, применялась чаще раньше при недостатке листового металла, варилась из труб отопления 50 мм.
  • Трубы с теплоносителем опоясывают металлическую камеру сгорания — распространенная конструкция печей из металла, — не более 70%.
  • Коробчатый бак, формирует из себя камеру горения, тыльную и боковые ее стороны. Дополнительные трубы устанавливаются на исходящей газов. Это обычная схема в котлах и печах, дает КПД 70 — 75%.
  • Водяная колосниковая решетка — в отдельных котлах делают еще и колосники из труб с теплоносителем — прибавка в несколько процентов.
  • На дымоход сделанный из труб надевается дополнительный бак-теплообменник — обычно им подогревают небольшую ГВС.
  • Теплообменник в виде короба на исходящих газах, — забор энергии у дымовых газов, количество зависит от размеров, протяженности, площади, поднятие КПД до 85%.

Важно в печке организовать правильное горение дров, чтобы достаточное количество воздуха поступало бы к зоне горения поверх пламени, тем самым снижая не догоревшие сухие летучие остатки к минимуму, и дожигая СО, если он образуется из-за недостатка воздуха снизу, когда происходит режим тления. Именно таким образом уменьшаются отложения сажи и забирается вся энергия заключенная в топливе — поднимается КПД печи или котла.

Срок службы газовых труб: нормативы эксплуатации газовых коммуникаций

Газ поступает к конечному потребителю в квартиры и дома через сеть распределительного типа. Транспортировка осуществляется по трубам, для которых установлены определенные нормативы ГОСТ. Этими же стандартами устанавливается и срок службы газовых труб в жилых домах для различных их видов.

После истечения заложенного производителем периода эксплуатации должна производиться капитальная замена газопровода. За этим должны следить специализированные службы контроля, однако и потребителям не лишним будет знать, сколько должны эксплуатироваться трубы, как определить степень их износа и необходимость замены.

Что означает срок службы?

Срок службы это календарная продолжительность периода использования магистралей и подключенных к ним веток газопровода от начала ввода в эксплуатацию системы или после ее ремонта до перехода в предельное состояние. Определяет ее изготовитель труб для газа, о чем указывается в сертификате.

Как такового универсального предельного срока эксплуатации нет. В каждом конкретном случае он определяется индивидуально, так как один газопровод эксплуатируется в благоприятных условиях, а другой – деформируется и разрушается гораздо быстрее из-за влияния внешних факторов.

Нормативно-правовая база: что говорит Закон?

Согласно Приказу от 21.11.2013 г. N 558, которым регламентированы правила безопасности при обращении с сжиженным газом.

Техническое обследование подземного газопровода осуществляется по истечению расчетного ресурса работы, который составляет для:

  • стальных труб – 40 лет;
  • полиэтиленовых труб – 50 лет.

Трубопроводы, собранные из полимерных труб, служат дольше благодаря более высокой устойчивости к механическим и химическим воздействиям, а также отсутствию предпосылок для появления и расселения плесневого грибка.

При этом в ходе такой диагностики должны проверяться следующие параметры:

  • герметичность газопровода;
  • защитное покрытие (для стальных труб);
  • состояние материала, из которого выполнен газопровод;
  • качество сварки на стыках.

Досрочные проверки проводятся только в случае аварий или получения достоверных сведений о деформации газопроводов под землей.

Обследования до сих пор проводятся в соответствии с инструкцией с РД 204 РСФСР 3.3-87, утвержденной еще в 1987 г. Положения, которые содержатся в Постановлении Правительства РФ от 29.10.2010 г. N 870, в отношении данного вопроса содержат довольно размытые формулировки.

Так, в п.76 говорится о том, что эксплуатационный срок определяется на момент проектирования с учетом условий обеспечения безопасности объектов, прогноза относительно изменений их параметров, а также гарантий на трубную продукцию, которую дает изготовитель.

Кроме того, в этом акте идет речь о том, что газопровод может эксплуатироваться даже после истечения служебного срока, если при диагностике не было выявлено никаких серьезных нарушений в работе системы и дефектов в трубах. По результатам такого диагностирования должны заново устанавливаться граничные сроки эксплуатации.

Что касается наружных газопроводов и оборудования, то как правило, их срок эксплуатации меньше. Во всяком случае всегда нужно обращать внимание на их рабочий «стаж», который указывается производителем.

Например, производитель “Газовик” для ГРПШ-6, 10 И 10МС определяет следующие сроки:

  • средний (до списания) – 15 лет;
  • гарантийный термин – 5 лет.
Читать еще:  Как выбрать циркуляционный насос для отопления

А вот “Первая газовая компания” в паспортах на большинство своих ГРПШ указывает 20-летний срок, который, кстати, и является средним для ГРПШ установок.

Какие факторы влияют на состояние газопроводных труб?

Как показывает опыт ведущих экспертных российских организацией подземные стальные газопроводы сохраняют свои физико-механические свойства и после сорокалетней службы. Сварные соединения также находятся в рамках регламентируемых пределов, поэтому срок их службы продлевается.

Но это происходит в отношении не всех труб и все-таки не всегда, поэтому нужно разобраться, от чего же зависит состояние одинаковых по характеристикам труб с течением времени.

Фактическое состояние трубопровода и срок достижения им предельного состояния зависит от:

  • правильности инженерных решений, принятых на момент проектирования;
  • добросовестности проведения строительно-монтажных работ;
  • качества используемых при строительстве материалов;
  • уровня коррозийной активности грунта;
  • результативности электрохимической защиты;
  • осуществления мониторинга;
  • регулярности и качества проводимых ремонтов и т.д.

Именно поэтому трубы, выпущенные с одного завода с одними и теми же рабочими параметрами, могут по разному проявить себя в эксплуатации с течением времени.

По каким признакам определяют необходимость замены?

Выше были указаны условные нормативные сроки эксплуатации. Они «оторваны» от реальности и являются примерными. В отдельных случаях газопровод может выйти из строя раньше, а может прослужить гораздо дольше среднестатистического срока службы газовых труб в индустриальных и жилых домах, промышленных объектах.

На практике срок службы газопровода, выполненного из стальных труб, в среднем составляет 30 лет.

Стоит также отметить, что определить состояние стальных конструкций «на глаз» по внешним признакам не получится. Сотрудники коммунальных службы должны произвести соответствующие экспертизы и замеры.

Признаками, по которым можно определить, что газопровод нуждается в замене труб, являются:

  • утончение стенок выше нормы;
  • изменение характера соединений в местах сварки;
  • утечка газа по показаниям приборов учета.

Их результаты отражаются в протоколах, с которыми вправе ознакомиться и потребитель. Кроме того, он может потребовать устного пояснения изложенного материала.

Что делать, если срок службы газопровода истек?

В случае истечения срока эксплуатации должен проводиться их ремонт, который предусматривает полную или частичную замену элементов.

Если компетентными лицами уже была совершена проверка, и они пришли к выводу, что необходима замена, потребителю уже ничего делать не нужно. Ремонтные работы должны проводиться сотрудниками ГорГаза или других аналогичных служб, обслуживающих объект.

Для полной замены газопровода на место отправляется выездная бригада, которая изымает вышедшие из строя участки магистрального прохода к общедомовому комплексу труб, а далее – смотрит по ситуации.

Частичная замена труб в многоэтажном доме производится путем обрезки старых участков и помещения новых при помощи сварки.

Такие мероприятия проводятся строго согласно правил безопасности:

  1. Перекрывается доступ газа к трубам.
  2. С участка, который будет заменен, газ подлежит полному удалению согласно норм безопасного обращения в отношении опасных объектов.
  3. Обрезается старый участок.
  4. При помощи сварки на его место монтируется новый элемент.
  5. Проходит проверка на целостность и герметичность участка.
  6. Запуск газового потока по труба после их продувки.

Ремонт газового оборудования нельзя производить самостоятельно. Это сложный и опасный процесс, который могут осуществлять только сотрудники газового хозяйства с необходимым оборудованием.

Тем более о том, что проводились подобные работы, а также о дате их проведения, необходимо внести информацию в техпаспорт, в котором отмечаются все проводимые с системой действия. Это необходимо для того, чтобы впоследствии можно было определить срок службы нового газопровода.

Если у потребителя есть подозрения, что трубы пришли в негодность, он может сделать заявку в соответствующие коммунальные службы и ожидать приезда их сотрудников, но ни в коем случае нельзя осуществлять проверку своей версии без их присутствия.

Что делать для продления эксплуатационного срока?

На самом деле, сколько прослужит газопровод – зависит в том числе от потребителя.

Чтобы продлить срок его работы, необходимо системно соблюдать несложные правила:

  • Правило #1. Своевременная проверка и осмотр труб. Для этого необходимо впускать проверяющих и стараться находиться дома, если о времени проверки сообщено заранее.
  • Правило #2. Включение оборудования в правильной последовательности. Проведение опрессовки газовой системы согласно инструкции и правилам безопасности. Потребитель должен знать, какой вентиль за что отвечает. Если вы не осведомлены об этом – лучше проконсультироваться у газовиков, обслуживающих ваш дом.
  • Правило #3. Срочная проверка при подозрениях на утечку газа. Звонить в газовую службу следует незамедлительно. Они обязаны оперативно выехать по указанному адресу. До их приезда – лучше перекрыть газовый вентиль в квартире.

Самостоятельно проверить утечку можно следующим образом: на участках труб, где особенно ощущается запах газа, помажьте подозрительное место мыльной пеной. Если на участке начнут вздуваться пузырьки – скорее всего, есть утечка.

Однако это не 100% метод определения утечки и тем более не профессиональный. Но для бытового применения за неимением профессионального оборудования – вполне подходит и, как показывает практика, довольно результативен.

Если выше рассказано, что нужно делать, чтобы продлить срок службы и нормальной эксплуатации внутренних газопроводов, то ниже говорится о том, чего делать наоборот не надо:

  • перевязывать/обматывать трубы веревками;
  • переустанавливать оборудование/менять участки газопровода самостоятельно;
  • проверять утечку источниками открытого огня (зажигалок или спичек);
  • деформировать (скручивать/сгибать) шланги, подключающие систему к плите.

Соблюдать эти правила необходимо не только для того, чтобы продлить «жизнь» ваших газовых труб, но и чтобы исключить риски возникновения опасных ситуаций.

Как рассчитать степень износа?

Для этого проводятся сложные технически расчеты.

Вычисления производятся для получения следующих характеристик:

  • расчетное напряжение σs;
  • SDR трубы;
  • толщины стенок.

После этого минимальную длительную прочность MRS* материала, из которого изготавливается труба на коэффициент запаса прочности (для расчета трубопроводов) С.

Выводы и полезное видео по теме

Для расчетов берется во прочность, определенная при температуре 20 °С на срок службы 50 лет по ИСО 9080:

Соблюдение сроков, оговоренных строительными нормативами и гарантированных производителем, необходимо для обеспечения безопасной работы и эксплуатации системы. Проверка технического состояния газоснабжения, относящегося к разряду взрывопасных коммуникаций, необходимая мера. Она избавит от рисков и массы проблем.

Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, размещайте фото и задавайте вопросы по теме статьи. Расскажите о вашем опыте в осмотре газовых труб и выявлении их критического технического состояния. Делитесь полезными сведениями, которые могут пригодиться посетителям сайта.

Электрический или твердотопливный котёл что выбрать для дома

Электрические отопительные котлы – один из самых экологически безопасных методов производства и подачи тепла в дом, квартиру, дачу. Несомненным плюсом является и отсутствие каких-либо вредных выбросов и твердого остатка. Существуют и энергосберегающие устройства, значительно снижающие уровень потребления электричества.

На рынке представлено множество вариантов электрокотлов, включая двухконтурные, способные не только отапливать помещение, но и подогревать воду для ее использования взамен централизованной подачи или других нагревающих приборов. Такая опция будет полезна не только для экономии ресурсов, но и для оптимизации свободного пространства, что очень важно в квартирах небольшой площади.

Часто применяется комбинированная система отопления, когда электрический котел используется в паре с твердотопливным. Суть данной схемы – прогреть помещения путем сжигания ископаемого топлива, а поддерживать оптимальную температуру при помощи электроподогрева.

Использование такой схемы отопления позволяет значительно экономить деньги, но требует обустройство двух котлов и гораздо больше свободного пространства для их установки.

Электрические котлы отопления

Электрический котёл отопления

Электрические котлы отопления различаются по типу монтажа и могут быть установлены в настенном или напольном варианте.

Интересно! Исключительно отопительные котлы, чья мощность не превышает 60 кВт могут монтироваться на стену, а более мощные – только на пол.

Электрокотлы подключаются к стандартной одно- или трехфазной электросети, а в качестве наполнителя системы отопления может использоваться вода из обычного водопровода, специализированные масла или антифриз.

Важно! Только приборы, мощностью менее 12 кВт могут подключаться к однофазной сети.

Электрические отопительные котлы отличаются методом прогрева теплоносителя. Основные типы:

  • Косвенный нагрев. В данных приборах нагрев происходит посредством использования ТЭН, находящегося в теплообменном баке.
  • Прямой нагрев. Теплоноситель прогревается за счет тепла, образуемого опущенной в воду парой электродов.
  • Индукционные энергосберегающие.

Котлы ТЭН

В этих приборах, подогрев теплоносителя осуществляется путем преобразования электрической энергии в тепло посредством трубчатого нагревателя, находящегося в теплообменнике. ТЭНовые котлы работают с любым теплоносителем и не зависимо от их начальной температуры. Необходимый уровень давления создается благодаря циркуляционному насосу.

Интересно! Значительно сократить траты на обогрев можно благодаря установке специальных температурных датчиков на радиаторах.

Котлы, использующие ТЭН, могут быть как одноконтурными, так и двухконтурными и использоваться для подачи горячего водоснабжения.

Основными недостатками таких котлов являются:

  • Выгорание ТЕНа, что подразумевает его замену.
  • Образование накипи на нагревающем элементе. Это происходит из-за использования жесткой воды низкого качества и приводит к потере мощности и поломке ТЭНа.

Важно! Значительно продлить срок службы котла можно используя специальные смягчители для воды.

Котел электродного типа

Принцип действия таких котлов – электрический ток проходит через теплоноситель напрямую, что и вызывает нагрев. Электродные котлы характеризуются экономичностью и надежностью. В сравнении с ТЕНом, реальная экономия электроэнергии составляет до 40%. Несомненный плюс – это отсутствие возможности образования накипи, так как такового тепловыделяющего элемента нет, только катод и анод, через которые пропускается электрический ток.

Устройство такого типа котлов не требует установки насоса для циркуляции и большого бака теплообменника, что делает устройство достаточно компактным.

Теплоноситель нагревается за очень короткий промежуток времени, а КПД доходит да 95%. Котлы электродного типа очень надежные, долговечные, энергосберегающие и экономичные, но есть и некоторые недостатки:

  • Невозможность подключения к электросети посредством УЗО.
  • Необходимость использования в качестве теплоносителя только специальные антифризные жидкости, поставляемые производителе котла.

Резистивные энергосберегающие электрические котлы

Наименее известный представитель электрических отопительных котлов, по принципу действия похожий на электродный. Непосредственно нагревающий элемент – металлическая трубка, с нанесенным на нее слоем вольфрама, которая и нагревает воду. Данный метод называется — электромагнитная индукция.

Читать еще:  Переохлаждение организма человека в воде, холодовой шок, опасная температура воды, негативные воздействия холодной воды на организм человека.

Несмотря на малую известность, котлы такого типа обладают рядом преимуществ,

  • В качестве теплоносителя можно использовать обычную водопроводную воду.
  • Высокая мощность, за счет отсутствия теплового барьера.
  • Экономичность и высокий уровень энергосбережения.

Преимущества электрических котлов

Компактный электрический котёл

Несмотря на то, что электроэнергия стоит дороже, чем другие виды топлива, обустройство таких отопительных систем обладает рядом преимуществ:

  • Простота монтажа и эксплуатации.
  • Компактные размеры оборудования.
  • Возможность настенного монтирования.
  • Экологичность.
  • Низкая стоимость котла.
  • Невысокий уровень производимых шумов.

Твердотопливные котлы

Твердотопливный котёл

Твердотопливные отопительные котлы – незаменимы для домохозяйств, где отсутствуют газовые магистрали или электропроводка не отличается стабильной работой. На рынке представлены различные варианты таких приборов, от обычных, до котлов длительного горения, обеспечивающих поддержание заданного температурного режима до нескольких суток.

Виды твердотопливных котлов

Твердотопливные котлы отопления различаются по таким параметрам:

  • Используемое топливо.
  • Одно- или двухконтурные.
  • Способ подачи топлива.
  • Уровень мощности и теплоотдачи.
  • Наличие варочной поверхности.
  • Габариты.

Важно! Способ монтажа твердотопливных котлов – исключительно напольный, настенного варианта установки не предусмотрено.

В качестве топлива в таких отопительных приборах используется:

  • Кокс.
  • Уголь.
  • Дрова и пиломатериалы.
  • Специальные паллеты.
  • Топливные брикеты.

Для обеспечения горячего водоснабжения, стоит остановить свой выбор на двухконтурном котле, а для использования его для приготовления пищи – выбрать с обустроенной варочной поверхностью.

Наиболее важный момент при выборе котла – правильно рассчитать необходимую мощность, исходя из количества отапливаемой площади дома и КПД самого устройства.

Устройство и особенности твердотопливного котла

Основные агрегатные блоки твердотопливных котлов:

  • Топка, где происходит сгорание топлива.
  • Циркуляционная система теплоносителя.
  • Дымоход и системы удаления угарных газов.
  • Блок контроля температурного режима.

Принцип действия всех видов твердотопливных котлов прост – в топке происходит сжигание топлива, в результате чего прогреваются металлические стенки, которые и передают тепло теплоносителю.

Существует два основных способа сжигания топлива:

  • Классический – обычное сжигание топлива в топке с выделением тепла.
  • Газогенераторный или пиролизный – топливо и выделяемые газы сгорают в отдельных камерах, что обеспечивает более высокую мощность и теплоотдачу (КПД).

Важно! Использование твердотопливных котлов газогенераторного типа подразумевает сжигание исключительно хорошо просушенного топлива, влажностью не более 20%.

В качестве теплоносителя можно использовать, как водопроводную воду, так и специальные жидкости, и антифризы. Циркуляция в системе может осуществляться самостоятельно или при помощи специальных насосов.

Важно! Для обустройства твердотопливного котла необходим дымоход достаточной тягой или установка в него специальной вентилирующей системы, для принудительного удаления газов. Водяные котлы на твердом топливе требую повышенного внимания при соблюдении температурного режима. Процесс горения топлива моментально остановить невозможно, только снизить интенсивность. Это может привести к закипанию воды в системе, что грозит полной потерей работоспособности. Для предотвращения таких аварий необходимо устанавливать дополнительные резервуары с холодной водой и специальные отключающие подачу перегретого теплоносителя, клапаны.

Преимущества твердотопливных котлов:

  • Установка такой системы отопления предоставляет ряд преимуществ:
  • Автономность. Нет зависимости от подачи электроэнергии или газа.
  • Экономичность. Стоимость таких котлов и топлива – значительно ниже, чем у других вариантов систем автономного отопления.
  • Простота. Устройство котлов очень простое, что гарантирует легкость в эксплуатации.
  • Универсальность. Возможность использовать различные виды твердого топлива.
  • Энергосбережение. Не требуется потребление электроэнергии и газа.

Так какой котел выбрать для дома?

Разнообразие котлов

Выбор твердотопливного или электрического котла для дома – зависит, в первую очередь, от исходных условий.

Невозможно обустроить твердотопливную систему отопления, если нет доступа к дымоходу, возможности складировать топливо: дрова, уголь или паллеты. С другой стороны, при отсутствии стабильного электроснабжения – не стоит устанавливать электрокотел.

Важным условием при выборе является и наличие необходимого пространства для установки котла, необходимой мощности и способа его монтажа. Не стоит забывать и о факторе энергосбережения, при выборе конкретной модели.

Каждый из представленных вариантов имеет свои плюсы и минусы, но сделать правильный выбор можно только исходя из каждой отдельной ситуации.

Продлите жизнь отопительному оборудованию – гидрострелка: принцип работы, назначение и расчеты

На чтение: 5 минут Нет времени?

Владельцам индивидуальных домов при организации системы теплоснабжения знакомо понятие разбалансировки после присоединения контуров к котлу. Для выравнивания давления и уменьшения его на котельное оборудование устанавливается гидрострелка. Принцип работы, назначение и расчеты мы разберем в сегодняшнем обзоре.

Читайте в статье

Понятие гидрострелки

В профессиональной среде можно встретить иные названия гидрострелки:

  • гидравлический или термогидравлическийразделитель;
  • анулоид.

Применение гидрострелки рекомендовано преимущественно для котельного оборудования из серии долгого горения на твердом топливе, нежели для газовых.

Основное назначение работы разделителя гидравлического (это официальное название гидрострелки) – разделение гидравлических потоков. Контуры разделяются каналом, делая их независимыми и автономными при передаче носителя тепла по отопительной системе. При этом тепло хорошо передается от одного контура к другому.

Гидрострелка: принцип работы назначение и расчеты

Система теплоснабжения индивидуального дома может состоять из нескольких подсистем. Реализация каждого разветвления должна осуществляться независимо от давления и расхода теплоносителя каждой функции. В связи с тем, что теплоноситель поступает из одной точки, это приводит к разбалансировке отдельных контуров системы.

Чтобы не возникла подобная ситуация, устраиваются гидрострелки (анулоиды) в системе теплоснабжения.

Основные функции

При организации теплоснабжения от котла на твердых видах топлива, водные потоки нагреваются бойлером, сопротивление которого на порядок меньше, чем в основной системе.

В состав системы отопления часто включены подогрев пола, санузлы и кухня. То есть, на один генератор тепла подключены как минимум три потребителя. Температурный режим каждого настроен индивидуально, и, соответственно, имеет разное сопротивление отопительной развязки. Для того, чтобы не возникла разбалансировка системы отопления, их необходимо совместить.

Именно это и является основным принципом работы гидравлической стрелки. Иными словами, она разделяет систему теплоснабжения на два автономных контура: теплогенератора и общего отопления дома, в который включены все подсистемы.

Важно! При наличии контура теплогенератора снижается или исключается влияние контура общей системы на теплогенератор.

Развязка подсистем в общей системе устроена по такому же принципу, они не влияют друг на друга. Таким образом, гидравлическая стрелка решает вопрос балансировки котельного оборудования и системы теплоснабжения.

Применять разделитель рекомендуется в том случае, когда без его использования разница давления между подачей и обраткой превышает четыре сотых метра водяного столба. Внутри анулоида осуществляется обмен горячей и остывшей воды.

Работа разделителя происходит в одном из 3 режимов:

  • потоки обоих контуров равны. Функционирование при правильно подобранных насосах происходит только при условии одновременной работы всех насосов котельного оборудования и отопительной системы в обычном режиме;
  • поток первого контура значительно меньше второго. Реализация возможна только для тех случаев, когда достаточно работы только одного котла из всей системы отопления.
  • поток второго контура значительно меньше первого. Реализация возможна, когда приостановлена подача тепла или требуется отопление только одной зоны.

Благодаря работе гидрострелки, обеспечивается возможность регулирования котельного оборудования и отопительной системы всего дома. Поэтому экономить на ее приобретении и установке не стоит.

Дополнительные функции

Помимо защиты теплообменника от теплового удара, гидрострелка предохраняет систему отопления от повреждений в случае аварийного выключения системы водоснабжения дома, подогрева пола и иных подсистем.

Кроме того, она выполняет роль отстойника для механических образований, таких как накипь и ржавчина. Еще одна из важных функций, для чего нужна гидрострелка в системе отопления – устранение воздушных масс из теплоносителя.

Устройство гидрострелки

Термогидравлический разделитель – это труба, дополненная вваренными в корпус 4-мя патрубками. Это наиболее распространенная модель. Количество патрубков может быть увеличено в зависимости от оснащения системы отопления.

Гидравлический разделитель может быть круглой или прямоугольной формы. Принцип работы практически не отличается между собой. Прямоугольная форма выглядит лучше. Круглая — больше подойдет с точки зрения организации гидравлики. Но в основном, форма практически не влияет на организацию функционирования системы.

Дополнительно, в состав гидрострелки могут быть включены:

  • фильтры;
  • сепараторы воздуха с отведением воздушных масс;
  • краны;
  • трехходовые клапаны с элементами терморегулирования, которые препятствуют попаданию холодной воды в обратку контура котла;
  • дополнительная теплоизоляция;
  • шламоуловитель;
  • термометр;
  • манометр.

Корпус гидравлического разделителя может быть выполнен из низкоуглеродистой, нержавеющей стали или меди. Выпускают также гидрострелку из полипропилена. Дополнительно ее обрабатывают специальными антикоррозийными составами и теплоизолируют при необходимости.

Это следует знать! Гидроразделители из полимера можно использовать для отопительной системы, которую обслуживает котельное оборудование мощностью 13-35 кВт. Их нельзя применять для оборудования, работающего на твердых видах топлива.

Принцип работы гидравлического разделителя

Устройство анулоида предельно просто. Это небольшая часть трубы, на срезе имеющая вид квадрата.Система теплоснабжения распределяется на большой и малый контуры. В составе малого контура – котельное оборудование и гидроразделитель. В состав большого включается потребитель – система теплоснабжения.

Когда потребление тепла в котельном оборудовании равно его генерации, в гидрострелке направление жидкости идет по горизонтали. В случае отклонения в генерации/расходе, теплоноситель попадает в малый контур, что увеличивает температуру перед котельным оборудованием. Котел автоматически отключается, при этом теплоноситель продолжает движение до снижения температуры. После чего котельное оборудование включается вновь.

Теперь мы знаем, что такое гидрострелка в системе отопления. Она обеспечивает равномерность теплопотоков в контурах, гарантируя их независимое функционирование.

Принцип подключения контуров через гидрострелку

Конструкции гидрострелок

В конструкции нет ничего сложного. Однако, определенные правила должны быть соблюдены. Производители предлагают модели различной конфигурации и размеров. Можно без труда подобрать необходимое изделие по своим характеристикам. Встречаются гидрострелки для отопления, в которых совмещена работа разделителя и коллектора для подключения контура.

Высокая стоимость заводского производства наталкивает на мысль о самостоятельном изготовлении гидрострелки. Для этого необходимо иметь начальные навыки сварочных и слесарных работ. Основное – это соблюдение размеров для обеспечения бесперебойной работы изделия.

Рассмотрим основные конструкции гидравлических разделителей:

Гидрострелка для нескольких контуров

Использование гидрострелки необходимо при наличии нескольких контуров.Это может быть одним из обязательных условий производителя для предоставления гарантийных обязательств на котельную установку и монтажные работы.

Читать еще:  Как выбрать биметаллический радиатор отопления?

В частных домах площадью более 200 кв.м, в которых налажено функционирование нескольких контуров (теплые полы, ванные комнаты, кухня), использование гидравлического разделителя увеличит срок эксплуатации котельного и насосного оборудования. Кроме того, сделает их функционирование более плавным, а значит экономичным.

Гидрострелка для системы из трех контуров

Расчет гидрострелки для отопления

Производители выпускают гидроразделители, рассчитанные на конкретную мощность системы теплоснабжения. Для самостоятельного изготовления несложного устройства необходимо рассчитать основные значения и составить своими руками чертежи гидрострелки.

Методика расчета по мощности котла

Для расчета потребуется единственное значение – диаметр патрубка или разделителя. Все остальные параметры отталкиваются от этого значения.

Произведем расчет для гидрострелкипо правилутрех диаметров. Данные необходимо брать из паспорта на котельное оборудование.

π – 3,14.

Параметр Характеристика Единица измерения
Dдиаметр разделителямм
dдиаметр патрубкамм
Gпропускная способность гидроразделителя в системе отопления за один часм³/час
Ωскорость потока(максимальная величина) через гидроразвязкум/с
Qрасход (максимальный ) в контуре теплосистемы потребителям³/час

Для облегчения расчетов нашей командой был разработан специальный калькулятор.

Калькулятор расчета гидрострелки по мощности котла

Методика расчета по производительности насосов

Можно выполнить расчет исходя из производительности насосного оборудования. Для данного метода исходные параметры насосов в контурах котельного оборудования и всей отопительной системы.

Расчет необходимо выполнить для того, чтобы не перегрузить насосное оборудование котельной установки при обеспечении необходимого расхода потоков по всем контурам. Иными словами, общая производительность всех насосов системы выше показателя насосного оборудования, обеспечивающего движение теплоносителя через отельное оборудование.

D=2×√ ((∑Q от –Q кот ) / (π×V)), где

Параметр Характеристика Единица измерения
Q от производительность насосного оборудования на всех контурах системы теплоснабжениям³/час
Q кот производительность насосного оборудования в малом контурем³/час
Vскорость теплоносителям/с

Для этого варианта также предусмотрен свой калькулятор.

Калькулятор расчета гидрострелки по мощности котла

Совмещение коллектора отопления с гидрострелкой

Для обогрева домов с небольшой площадью используют котел со встроенным насосным оборудованием. Контуры отопительной системы подключаются через гидравлическую стрелку.

В домах с площадью от 150 квадратных метров подключение контуров производится через гребенку, которая обеспечивает техобслуживание и эксплуатацию систем.

Монтаж коллектора производится после емкостного гидравлического разделителя. Распределительный коллектор состоит из 2 независимых друг от друга частей, которые объединены перемычками. Патрубки врезаются попарно исходя из количества вторичных контурных систем.

Все запорные и регулирующие элементы отопительной системе устанавливаются в 1 месте. Благодаря увеличенному диаметру распределительного коллектора, обеспечивается равномерный расход теплоносителя между всеми контурами.

Коллектор совместно с гидроразделителем образует единую гидравлическую систему-модуль.

Важно! Регулирующая арматура полностью обеспечивает максимальный поток и напор теплоносителя на всех контурах. Балансировка помогает добиваться расчетных показателей движения потока.

Стандартный коллектор с гидроразделителем

Где можно купить гидрострелку для отопления: производители и цены

Чтобы определиться, покупать гидрострелку с коллектором или изготовить гидроразделитель своими руками, предлагаем небольшой обзор производителей и ориентировочные цены на рынке аналогичных товаров России.

Проверка и обслуживание систем отопления частного дома своими руками

Схема периодического обследования

Бесперебойная работа отопления требует неусыпного контроля за состоянием системы. Помимо безусловных мероприятий по общему обслуживанию могут требоваться и неотлагательные действия, а чтобы планировать очередной ремонтный сезон нужно иметь полное представление об исправности всех узлов без исключения.

Периодический осмотр — неизменная часть комплекса по обслуживанию оборудования генераторной (котельная) и распределительной (коллекторы, трубопроводы, радиаторы) части отопительной системы. Приоритет в очерёдности имеет распределительная часть как самая объёмная и не обслуживаемая при эксплуатации. Кроме того, при неисправностях запорной арматуры, соединений, фитингов и нагревательных приборов нормальная наладка котельного оборудования будет крайне затруднительной.

Осмотр распределительной сети проводится ежегодно и начинается с оценки состояния сварочных швов и прочих соединений трубопроводов. Теплотрасса, начиная от котельной, проверяется на предмет течи, следов известняка или ржавчины, повреждений. Оценивается качество упаковки и степень затяжки резьбовых и пресс-фитингов. Несмотря на кажущуюся стабильность, трубопроводы всегда пребывают в движении, линейно расширяясь от периодического нагрева, что для плотно упакованных соединений не обходится без последствий. Условный проход труб тоже нужно проверять, выборочно распаковывая фитинги на радиаторах и коллекторе.

Осмотр котельной включает ежемесячную проверку дымохода пламенем, имитацию открытого очага для проверки датчиков пламени, задымления и угарного газа. Раз в год нужно проводить проверку герметичности соединений газовых трубопроводов мыльным раствором.

Котельная, вентиляция и дымоход

Общее обслуживание оборудования котельной проводят с ежегодной периодичностью. Эта часть включает внутренний осмотр и/или разработку хода запорной арматуры, в обслуживаемых заслонках и вентилях также заменяются сальниковые уплотнители.

Параллельно чистят фильтры циркуляционного насоса и системы водоподготовки. В том числе проверяется и калибруется вся прочая арматура обвязки котла: редукторы давления, обезвоздушивающие клапаны и автоматика.

К специальным мероприятиям по обслуживанию помещения котельной относятся работы по внутреннему обустройству и ремонту, замена неисправных узлов и пуско-наладочная подготовка. В зависимости от типа используемого топлива, котлы могут требовать проверки герметичности камеры сгорания и плотности соединений дымоходного канала.

К одним из наиболее специфичных элементов обслуживания относится ревизия шиберных и запорных редукторов, автоматических систем подачи топлива и подпитки системы давлением.

В электрических нагревательных приборах раз в 2–3 года следует очищать от накипи нагревательный элемент и температурный щуп.

Отдельной статьёй в плане обслуживания стоит система подачи воздуха. При наличии забора с улицы или принудительном его нагнетании требуют внимания как электрические двигатели, так и сама система каналов. Даже приточные каналы пассивной вентиляции не будет лишним проверить на предмет засоров, случающихся, например, при поселении в них животных.

Обслуживание отопительного агрегата

Порядок обслуживания тепловых агрегатов описывается в прилагаемой к ним паспортной документации. Есть, однако, и общий перечень работ по обслуживанию, нацеленных на продление жизни котла и поддержании КПД на высоком уровне.

В газовых котлах проводится чистка горелки, обслуживание и регулировка элементов подготовки газо-воздушной смеси. Чистятся фильтры, соединения проверяют на предмет утечки. В обязательном порядке имитируется срабатывание и проверяется герметичность отсекающего клапана.

Вторым пунктом служит осмотр и ТО камеры сгорания, что справедливо, для котлов с любым типом горючего топлива. Теплообменник, датчики воздуха и тяги очищают от гари и налёта. Ограждающие конструкции огневой зоны очистке подвергают только по специальному требованию производителя, в общем же случае это способствует только ускорению коррозии и обгорания.

В двухконтурных котлах с обслуживаемым бойлером дополнительный теплообменник может требовать очистки от накипи. Также следует внимательно наблюдать за поверхностями внутренних дымоходных каналов пиролизных котлов (не всего дымохода) и лопатками дымососов, проверять их на предмет снижения пропускной способности или герметичности.

Работы по обслуживанию котла можно и даже желательно поручить сертифицированному специалисту, зачастую именно этого требуют правила обслуживания большинства агрегатов. Такое сотрудничество позволит быстро восстановить работу при аварийных сбоях и провести капитальный ремонт оборудования котельной за умеренную цену. Специальный работник также поможет тонко настроить систему по анализу состава вытяжных газов.

Предпусковое обслуживание осенью

Ежегодные мероприятия по осмотру и обслуживанию традиционно планируются на конец лета или начало осени, когда система отопления готовится к новому отопительному периоду. Но даже в режиме эксплуатации всегда можно устроить запланированное отключение, благо весь спектр работ по обслуживанию и правильному запуску не занимает много времени.

При выполнении ремонтных работ или осмотре внутренних частей оборудования воду сливают, поэтому перед запуском вся система заполняется новой порцией теплоносителя. Качество воды для «заправки» системы имеет ключевое значение, особенно для систем с металлическими трубами или алюминиевыми радиаторами. Вода должна смягчаться и очищаться от твёрдых частиц, в системах с водоизмещением более 400–500 литров рекомендуется предварительно вытеснять из воды растворённый кислород.

После заправки системы, если она имеет закрытый расширительный бак, выполняется нагнетание нормативного давления для холодного состояния, с помощью кранов Маевского и стравливающих клапанов удаляется воздух. Важно, чтобы перед сливом воды была закрыта арматура в обвязке циркуляционного насоса, расположенного выше обратки — это предотвратит его завоздушивание. Когда система заполнена водой полностью, включается циркуляционное оборудование, после чего вводится в работу отопительный агрегат.

По нагреву труб подачи и обратки нужно сразу же удостовериться в наличии циркуляции, на первом этапе насос лучше вывести на максимальную скорость. Далее проводится обход всех трубопроводов и радиаторов, проверяется степень их нагрева, при необходимости проводится регулировка. Если были спущены отдельные батареи, их заполняют через патрубок нижней подачи, стравливая воздух через кран Маевского, а после полного заполнения открывают и верхний кран, запуская циркуляцию.

Важно помнить, что заливка свежей воды сопровождается газообразованием внутри системы, поэтому первое время — около недели после запуска — нужно проверять рабочее давление и его перепад при остывании, либо уровень воды в открытом расширительном баке. Из радиаторов также приходится стравливать высвобождающиеся из воды газы.

Промывка и профилактическое обслуживание системы трубопроводов

Засоры внутри теплообменника и труб обвязки котла устраняются либо механической прочисткой, либо полной заменой. Эти методы плохо применимы к распределительной части системы, её условный проход восстанавливают промывкой под напором с использованием специальных химических растворителей.

Комплекс промывки нелегко выполнить самому, но этим охотно занимаются выездные бригады. Обычно такое мероприятие проводят для систем с малым условным проходом труб и водоизмещением, а также, если периодически проводится подпитка свежей водопроводной водой. Для промывки предусмотрены патрубки с запорной арматурой на трубах подачи и обратки.

Мыть трубы с большим условным проходом нет особого смысла, но этого могут требовать радиаторы, коллекторы и система тёплого пола. Важно помнить, что промывка участков системы с поверхностями из цветных металлов (медные трубки, алюминиевые радиаторы) может вызвать ускоренную коррозию последних. Как минимум, нужно внимательно отнестись к выбору реагентов для промывки.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector