Факторы, влияющие на работу котла
Они таковы:
- Конструкция. У техники может быть 1 или 2 контура. Она может монтироваться на стену или на пол.
- Нормативный и действительный КПД.
- Грамотное обустройство отопления. Мощь техники сопоставима с площадью, которую нужно обогреть.
- Технические кондиции котла.
- Качество газа.
Вопрос по конструкции.
У аппарата может быть 1 или 2 контура. Первый вариант дополняется бойлером косвенного нагревания. Во втором уже есть всё необходимое. И ключевой режим в нём – обеспечение горячей водой. Когда вода подаётся, отопление завершается.
У моделей, монтируемых на стену, мощь скромнее, чем у тех, что ставятся на пол. И они могут обогревать максимум 300 кв.м. Если ваша жилая площадь больше, потребуется аппарат напольного размещения.
П.2 факторы КПД.
В документе к каждому котлу отражён нормативный параметр: 92-95%. У конденсационных модификаций – примерно 108%. Но действительный параметр, как правило, ниже на 9-10%. Ещё больше он снижается из-за тепловых потерь. Их список:
- Физический недожог. Причина — лишний воздух в аппарате, когда сжигается газ, и температура выходящих газов. Чем они больше, тем скромнее КПД котла.
- Химический недожог. Здесь важен объём окиси CO2, возникающий при сжигании углерода. Тепло теряется через стенки аппарата.
Методы повышение действительного КПД котла:
- Устранение сажи с трубопровода.
- Ликвидация накипи с водного контура.
- Ограничить тягу на дымоходе.
- Настраивать позицию дверки поддувала, чтобы тепловой носитель приобретал максимальную температуру.
- Устранение копоти на отсеке сгорания.
- Установка коаксиального дымохода.
П.3 Вопросы по отоплению. Как уже замечено, мощность аппарата обязательно соотносится с площадью обогрева. Нужен грамотный расчёт. Учитываются специфики сооружения и потенциальные потери тепла. Расчёт лучше доверить профессионалу.
Если дом построен по строительным нормативам, работает формула 100 Вт на 1 кв.м. Получается такая таблица:
| Площадь (кВ.м.) | Мощность. | ||
| Минимум | Максимум | Минимум | Максимум |
| 60 | 200 | 25 | |
| 200 | 300 | 25 | 35 |
| 300 | 600 | 35 | 60 |
| 600 | 1200 | 60 | 100 |
Приобретать лучше котлы зарубежного производства. Также в продвинутых версиях много полезных опций, помогающих достичь оптимального режима. Так или иначе, оптимальная мощь аппарата находится в спектре 70-75% от наивысшего значения.
Оптимальный режим работы газового котла для экономии газа достигается при устранении тактования. То есть, нужно поставить подачу газа в наименьшее значение. В этом поможет прилагаемая инструкция.
Регулировка
Автоматический контроль обеспечивается регулятором отопления.
В него входят следующие детали:
- Вычислительная и согласующая панель.
- Исполнительное устройство на отрезке подачи воды.
- Исполнительное устройство, выполняющее функцию подмеса жидкости из возвращённой жидкости (обратки).
- Повышающий насос и датчик на линии подачи воды.
- Три датчика (на обратке, на улице, внутри здания). В помещении их может быть несколько.
Регулятором прикрывается подача жидкости, тем самым, увеличивается значение между обраткой и подачей до величины, предусмотренной датчиками.
Для увеличения подачи присутствует повышающий насос, и соответствующая команда от регулятора. Входящий поток регулируется «холодным перепуском». То есть происходит понижение температуры. На подачу отправляется некоторая часть жидкости, поциркулировавшая по контуру.
Датчиками снимается информация и передаётся на управляющие блоки, в результате чего, происходит перераспределение потоков, которые обеспечивают жёсткую температурную схему системы отопления.
Иногда, применяют вычислительное устройство, где совмещены регуляторы ГВС и отопления.
Регулятор на горячую воду имеет более простую схему управления. Датчик на горячем водоснабжении производит регулировку прохождения воды со стабильной величиной 50°C.
Плюсы регулятора:
- Жёстко выдерживается температурная схема.
- Исключение перегрева жидкости.
- Экономичность топлива и энергии.
- Потребитель, независимо от расстояния, равноценно получает тепло.
Таблица с температурным графиком
Режим работы котлов зависит от погоды окружающей среды.
Если брать различные объекты, например, заводское помещение, многоэтажный и частный дом, все будут иметь индивидуальную тепловую диаграмму.
В таблице мы покажем температурную схему зависимости жилых домов от наружного воздуха:
| Температура наружного воздуха | Температура сетевой воды в подающем трубопроводе | Температура сетевой воды в обратном трубопроводе |
| +10 | 70 | 55 |
| +9 | 70 | 54 |
| +8 | 70 | 53 |
| +7 | 70 | 52 |
| +6 | 70 | 51 |
| +5 | 70 | 50 |
| +4 | 70 | 49 |
| +3 | 70 | 48 |
| +2 | 70 | 47 |
| +1 | 70 | 46 |
| 70 | 45 | |
| -1 | 72 | 46 |
| -2 | 74 | 47 |
| -3 | 76 | 48 |
| -4 | 79 | 49 |
| -5 | 81 | 50 |
| -6 | 84 | 51 |
| -7 | 86 | 52 |
| -8 | 89 | 53 |
| -9 | 91 | 54 |
| -10 | 93 | 55 |
| -11 | 96 | 56 |
| -12 | 98 | 57 |
| -13 | 100 | 58 |
| -14 | 103 | 59 |
| -15 | 105 | 60 |
| -16 | 107 | 61 |
| -17 | 110 | 62 |
| -18 | 112 | 63 |
| -19 | 114 | 64 |
| -20 | 116 | 65 |
| -21 | 119 | 66 |
| -22 | 121 | 66 |
| -23 | 123 | 67 |
| -24 | 126 | 68 |
| -25 | 128 | 69 |
| -26 | 130 | 70 |
Существуют определённы нормы, которые должны быть соблюдены в создании проектов на тепловые сети и транспортировку горячей воды потребителю, где подача водяного пара должна осуществляться в 400°C, при давлении 6,3 Бар. Подачу тепла от источника рекомендуется выпускать потребителю с величинами 90/70 °C или 115/70 °C.
Нормативные требования следует выполнять на соблюдение утверждённой документации с обязательным согласованием с Минстроем страны.
Ссылка на скачивание графика
- 110 — для производственных помещений категорий В, Г и Д с выделениями горючей пыли и аэрозолей;
- 130 — для производственных помещений без выделения горючей пыли и аэрозолей.
Предельную температуру, °С, греющей поверхности следует принимать:
- в) для низкотемпературных панелей радиационного обогрева рабочих мест — 60.
- г) для высокотемпературных приборов лучистого отопления — 250.
- д) для строительных конструкций со встроенными нагревательными элементами:
- — 26 — для полов помещений с постоянным пребыванием людей;
- — 30 — для обходных дорожек, скамей плавательных бассейнов;
- — 31 — для полов помещений с временным пребыванием людей;
- — 28, 30, 33, 36, 38 для потолков при высоте помещения, не превышающей соответственно 2,8, 3,0, 3,5, 4 и 6 м.
Что происходит, когда включают горячую воду одновременно на двух точках забора
Схема усложняется, если во время использования горячей воды на одной точке забора, возникает необходимость её включения на другой точке, например: при включенном душе в ванной комнате появилась необходимость помыть руки в умывальнике туалета. В этом случае:
- скорость использования горячей воды резко увеличивается, её расход возрастает,
- появляется слабый напор горячей воды;
- приход холодной воды в котёл увеличивается,
- падение температуры теплообменника котла приводит к тому, что температура воды на первой точке забора перестаёт быть комфортной,
- несколько секунд необходимы для включения автоматики котла на нагрев,
- еще несколько секунд — на то, чтобы оба пользователя на двух точках забора смогли пользоваться водой, имеющей комфортную температуру.
Всё это время оба пользователя не могут полноценно использовать горячую воду. Она поступает с перебоями. Непроизводительный расход воды, бесполезно уходящей в канализацию, резко увеличивается.
А вдруг один из пользователей выключил воду? В этом случае расход горячей воды резко падает. На обогревателе двухконтурного газового котла происходит скачок температуры. Как следствие, резко возрастает температура горячей воды на той точке забора, которая продолжает работать. Пользователь не может полноценно использовать воду, она уходит в канализацию до тех пор, пока на котле не сработает автоматика, и вода нужной температуры станет поступать к пользователю в стабильном режиме.
Поскольку подобные ситуации повторяются по несколько раз каждый день, то непроизводительный расход горячей воды нарастает с каждым днём. При этом не следует забывать и о дискомфорте, который испытывают пользователи в моменты нестабильной подачи горячей воды.
Температура воды в системе отопления
- В угловой комнате +20°C;
- На кухне +18°C;
- В ванной +25°C;
- В коридорах и на лестничных пролетах +16°C;
- В лифте +5°C;
- В подвале +4°C;
- На чердаке +4°C.
Надо учесть, что данные температурные нормативы относятся к периоду отопительного сезона и на остальное время не распространяются. Также, полезной будет информация, что горячая вода должна быть от +50°C до +70°C, согласно СНиП-у 2.08.01.89 «Жилые здания». Различают несколько видов отопительных систем: Содержание
- 1 С естественной циркуляцией
- 2 С принудительной циркуляцией
- 3 Расчет оптимальной температуры отопительного прибора
- 3.1 Чугунные радиаторы
- 3.2 Алюминиевые радиаторы
- 3.3 Стальные радиаторы
- 3.4 Тёплый пол
С естественной циркуляцией Теплоноситель циркулирует без перерывов.
Согласование температуры теплоносителя и котла
Согласовать температуру теплоносителя и котла помогают регуляторы. Это – устройства, которые создают автоматический контроль и корректирование температуры обратки и подачи.
Температура обратки зависима от количества прошедшей по ней жидкости. Регуляторами прикрывают подачу жидкости и увеличивают разницу обратки и подачи до того уровня, который нужен, а необходимые указатели устанавливают на датчике.
Если нужно увеличить поток, то в сеть может быть добавлен насос повышения, который управляется регулятором. Для снижения нагрева подачи применяют «холодный пуск»: ту часть жидкости, какая прошла по сети, из обратки опять переправляют на вход.
Регулятор перераспределяет потоки подачи и обратки соответственно данным, которые снял датчик, и обеспечивает строгие температурные нормы сети отопления.
В чем состоит разница между подачей и обраткой отопления
И так, подведем итоги, чем же отличаются между собой подача и обратка в отоплении:
- Подача – теплоноситель, который идет по водоводам из источника тепла. Этом может быть индивидуальный котел или центральное отопления дома.
- Обратка — это вода, которая пройдя путь по всех батареям отопления, уходит обратно к источнику тепла. Поэтому на входе системы — подача, на выходе- обратка.
- Отличается так же температурой. Подача горячее, чем обратка.
- Способом установки. Тот водовод, который крепится, к верхней части батареи – это подача; тот, что, подключается к нижней части — является обраткой.
После монтажа системы отопления необходимо настроить температурный режим. Проводить эту процедуру нужно согласно существующим нормам.
Требования к температуре теплоносителя изложены в нормативных документах, которые устанавливают проектирование, укладку и использование инженерных систем жилых и общественных сооружений. Они описаны в Государственных строительных нормах и правилах:
- ДБН (В. 2.5-39 Тепловые сети);
- СНиП 2.04.05 «Отопление вентиляция и кондиционирование».
Для расчетной температуры воды в подаче принимается та цифра, которая равняется температуре воды на выходе из котла, согласно его паспортным данным.
Для индивидуального отопления решать, какая должна быть температура теплоносителя, следует с учетом таких факторов:
- Начало и завершение отопительного сезона по среднесуточной температуре на улице +8 °C на протяжении 3 суток;
- Средняя температура внутри отапливаемых помещений жилищно-коммунального и общественного значения должна составлять 20 °C, а для промышленных зданий 16 °C ;
- Средняя расчетная температура должна соответствовать требованиям ДБН В.2.2-10, ДБН В.2.2.-4, ДСанПиН 5.5.2.008, СП №3231-85.
Согласно СНиП 2.04.05 «Отопление вентиляция и кондиционирование» (пункт 3.20) предельные показатели теплоносителя такие:
В зависимости от внешних факторов, температура воды в системе отопления может быть от 30 до 90 °С. При нагреве свыше 90 °С начинают разлагаться пыль и лакокрасочное покрытие. По этим причинам санитарные нормы запрещают осуществлять больший нагрев.
Для расчета оптимальных показателей могут быть использованы специальные графики и таблицы, в которых определены нормы в зависимости от сезона:
- При среднем показателе за окном 0 °С подача для радиаторов с различной разводкой устанавливается на уровне от 40 до 45 °С, а температура обратки – от 35 до 38 °С;
- При -20 °С на подачу осуществляется нагрев от 67 до 77 °С, а норма обратки при этом должна быть от 53 до 55 °С;
- При -40 °С за окном для всех приборов отопления ставят максимально допустимые значения. На подаче это – от 95 до 105 °С, а на обратке – 70 °С.
Зависимость температуры теплоносителя от наружной температуры воздуха
Конкретная таблица соотношения показателей температуры на улице и теплоносителя зависит от таких факторов, как климат, оборудования котельных, технико-экономических показателей. Причины использования температурного графика Основой работы каждой котельной, обслуживающей жилые, административные и другие здания, на протяжении отопительного периода является температурный график, в котором указываются нормативы показателей теплоносителя в зависимости от того, какой является фактическая наружная температура.
- Составление графика дает возможность подготовить отопление к понижению температуры на улице.
- Также это экономия энергоресурсов.
ВНИМАНИЕ! Для того, чтобы контролировать температуру теплоносителя и иметь право на перерасчет из-за несоблюдения теплового режима, теплодатчик должен быть установлен в систему централизованного отопления
Оптимальная температура воды в газовом котле
Обычно ставят решетчатое ограждение, не препятствующее циркуляции воздуха. Распространены чугунные, алюминиевые и биметаллические устройства. Выбор потребителя: чугун или алюминий Эстетика чугунных радиаторов – притча во языцех.
Они требуют периодической покраски, так как правила предусматривают, чтобы рабочая поверхность отопительного прибора имела гладкую поверхность и позволяла легко удалить пыль и грязь. На шершавой внутренней поверхности секций образуется грязный налет, уменьшающий теплоотдачу прибора. Но технические параметры чугунных изделий на высоте:
- мало подвержены водной коррозии, могут эксплуатироваться более 45 лет;
- обладают высокой тепловой мощностью на 1 секцию, поэтому компактны;
- инертны в передаче тепла, поэтому хорошо сглаживают температурные перепады в комнате.
Другой тип радиаторов изготовлен из алюминия.
Однотрубная отопительная система может быть вертикальной и горизонтальной. В обоих случаях в системе появляются воздушные пробки. На входе в систему поддерживается высокая температура, чтобы прогреть все помещения, поэтому трубная система должна выдерживать высокое давление воды. Двухтрубная система отопления Принцип работы заключается в подключение каждого обогревательного устройства к подающему и обратному трубопроводам. Охлаждённый теплоноситель по обратному трубопроводу направляется к котлу. При монтаже потребуются дополнительные вложения, но воздушных пробок в системе не будет. Нормативы температурного режима для помещений В жилом доме температура в угловых комнатах не должна быть ниже 20 градусов, для внутренних помещений норматив составляет 18 градусов, для душевых — 25 градусов.
Как рассчитывается
Выбирается метод регулирования, затем делается расчёт
Во внимание берётся расчётно-зимний и обратный порядок поступления воды, величина наружного воздуха, порядок в точке излома диаграммы. Существуют две диаграммы, когда в одной из них рассматривается только отопление, во второй отопление с потреблением горячей воды
Для примера расчёта, воспользуемся методической разработкой «Роскоммунэнерго».
Исходными данными на теплогенерирующую станцию будут:
- Тнв – величина наружного воздуха.
- Твн – воздух в помещении.
- Т1 – теплоноситель от источника.
- Т2 – обратное поступление воды.
- Т3 – вход в здание.
Мы рассмотрим несколько вариантов подачи тепла с величиной 150, 130 и 115 градусов.
При этом, на выходе они будут иметь 70°C.
Полученные результаты сносятся в единую таблицу, для последующего построения кривой:
Итак, мы получили три различные схемы, которые можно взять за основу. Диаграмму правильней будет рассчитывать индивидуально на каждую систему. Здесь мы рассмотрели рекомендованные значения, без учёта климатических особенностей региона и характеристик здания.
Чтобы уменьшить расход электроэнергии, достаточно выбрать низкотемпературный порядок в 70 градусов и будет обеспечиваться равномерное распределение тепла по отопительному контуру. Котёл следует брать с запасом мощности, чтобы нагрузка системы не влияла на качественную работу агрегата.
Защита от низкой температуры теплоносителя в обратке твердотопливного котла.
Что будет с твердотопливным котлом, если температура его «обратки» ниже 50 °C? Ответ прост – на всей поверхности теплообменника будет появляться смолянистый налет. Это явление снизит производительность вашего котла, существенно затруднит его чистку и самое главное, может привести к химическому повреждению стенок теплообменника котла. Для предотвращения подобной проблемы, необходимо предусмотреть соответствующее оборудование при монтаже системы отопления с твердотопливным котлом.
Задача – обеспечить температуру теплоносителя, который возвращается в котел из системы отопления на уровне не ниже 50 °C. Именно при этой температуре водяной пар, содержащийся в дымовых газах твердотопливного котла, начинает конденсироваться на стенках теплообменника (переходить с газообразного состояния в жидкое). Температура перехода называется «точкой росы». Температура конденсации напрямую зависит от влажности топлива и количества в продуктах сгорания водорода и сернистых образований. В результате химической реакции получается сульфат железа – вещество полезное во многих производствах, но не в твердотопливном котле. Поэтому вполне естественно, что производители многих твердотопливных котлов, снимают котел с гарантии при отсутствии системы подогрева обратной воды. Ведь здесь мы имеем дело не с прогоранием металла при высокой температуре, а с химическими реакциями, при которых не устоит никакая котловая сталь.
Самое простое решение проблемы низкой температуры обратного теплоносителя – использование термический трехходовой клапан (антиконденсационный термостатический смесительный клапан) . Термический антиконденсационный клапан — это термомеханический трехходовой клапан, обеспечивающий подмес теплоносителя между первичным (котловым) контуром и теплоносителем из системы отопления с целью достижения фиксированной температуры котловой воды. По сути, клапан пускает еще не нагретый теплоноситель по малому кругу и котел греет сам себя. После достижения настроенной температуры, клапан автоматически открывает доступ теплоносителя в систему отопления и работает, пока температура обратки вновь не упадет ниже настроенных значений.
Обвязка твердотопливного котла — Клапан антиконденсационный
Коротко об обратке и подачи в системе отопления
Система водяного отопления с помощью подачи от котла подает разогретый теплоноситель к батареям, которые расположены внутри здания. Это дает возможность распределять тепло по всему дому. Затем теплоноситель, то есть вода или антифриз, пройдя по всем имеющимся радиаторам, теряет свою температуру и подается обратно для нагрева.
Самая незамысловатая структура отопления представляет собой нагреватель, две магистрали, расширительный бак и набор радиаторов. Тот водовод, по которому нагретая вода от нагревателя движется к батареям, называется подачей. А водовод, который расположен внизу радиаторов, где вода, теряет свою изначальную температуру возвращается обратно, так и будет называться- обраткой. Так как, нагреваясь, вода расширяется, то система предусматривает специальный бачок. Он решает две задачи: запас воды, что бы насыщать систему; принимает лишнюю воду, которая получается при расширении. Вода, как носитель тепла направляется от котла к радиаторам и назад. Ее течение обеспечивает насос, или естественная циркуляция.
Подача и обратка присутствует в одно и двух трубчатой системе отопления. Но в первой не существует четкого распределения на подающую и обратную трубу, а всю трубную магистраль условно делят пополам. Колонну, которая выходит от котла, называют подачей, а колонну, выходящую с последнего радиатора – обраткой.
В однотрубчатой магистрали нагретая вода из котла последовательно течет из одной батареи в другую, теряя свою температуру. Поэтому в самом конце батареи будут самими холодными. Это главный и, наверное, единственный минус такой системы.
А вот плюсов однотрубный вариант наберет больше: необходимы меньшие затраты на приобретения материалов по сравнению с 2-х трубной; схема имеет более привлекательный вид. Трубу легче спрятать, а так же можно проложить трубы под дверными проемами. Двухтрубная более эффективна – параллельно в систему вмонтированы две арматуры (подача и обратка).
Такая система специалистами считается более оптимальной. Ведь ее работа зыблется на подаче горячей воды по одной трубе, а охлажденную воду отводят в обратном направлении по другой трубе. Радиаторы в таком случае подключаются параллельно, что обеспечивает равномерность их нагрева. Какая из них устанавливает подход должен быть индивидуальным, учитывая при этом множество различных параметров.
Необходимо соблюдать только несколько общих советов:
- Вся магистраль должна быть целиком заполнена водой, воздуха это помеха, если трубы завоздушены, качество отопления плохое.
- Необходимо поддерживалась достаточно большая скорость циркуляции жидкости.
- Разница температур подачи и обратки должна составлять около 30 градусов.
Оптимальные значения в индивидуальной системе отопления
Автономное отопление помогает избегать многих проблем, которые возникают с централизованной сетью, а оптимальная температура теплоносителя может регулироваться в соответствии к сезону. В случае индивидуального отопления под понятие нормы включают теплоотдачу прибора отопления на единицу площади помещения, где стоит этот прибор. Тепловой режим в данной ситуации обеспечивается конструктивными особенностями отопительных приборов.
Важно следить, чтобы носитель тепла в сети не остужался ниже 70 °С. Оптимальным считают показатель 80 °С
С газовым котлом контролировать нагрев легче, потому что производители ограничивают возможность нагрева теплоносителя до 90 °С. Используя датчики для регулировки подачи газа, нагрев теплоносителя можно регулировать.
Немного сложнее с аппаратами на твердом топливе, они не регулируют подогрев жидкости, и запросто могут превратить ее в пар. А уменьшить жар от угля или древесины поворотом ручки в такой ситуации невозможно. Контроль нагрева теплоносителя при этом достаточно условный с высокими погрешностями и выполняется поворотными термостатами и механическими заслонками.
Электрические котлы позволяют плавно регулировать нагрев теплоносителя от 30 до 90 °С. Они оснащены отличной системой защиты от перегрева.
Влияние температуры на свойства теплоносителя
Кроме вышеописанных факторов температура воды в трубах теплоснабжения влияет на ее свойства. На этом основан принцип работы гравитационных систем отопления. При увеличении уровня нагрева воды происходит ее расширение и возникает циркуляция.
Однако в случае использования антифризов превышение нормы температура в батареях отопления может привести к другим результатам. Поэтому для теплоснабжения с теплоносителем, отличным от воды, следует сначала узнать допустимые показатели его нагрева. Это не касается температуры радиаторов централизованного теплоснабжения в квартире, так как в подобных системах не применяются жидкости на основе антифризов.
Антифриз используется в том случае, если будет вероятность влияния низкой температуры на батареи отопления. В отличие от воды он не начинает переходить из жидкого состояния в кристаллообразное при достижении 0°С. Однако если работа теплоснабжения входит за нормы таблицы температур для отопления в большую сторону – могут происходить следующие явления:
-
Пенообразование
. Это влечет за собой увеличение объема теплоносителя и как следствие – возрастание давления. Обратный процесс при остывании антифриза наблюдаться не будет; -
Формирование известкового налета
. В состав антифриза входит некоторое количество минеральных компонентов. При нарушении нормы температуры отопления в квартире в большую сторону начинается их выпадение в осадок. Со временем это приведет к засору труб и радиаторов; -
Повышение показателя густоты.
Могут наблюдаться сбои в работе циркуляционного насоса, если его номинальная мощность не была рассчитана на возникновение таких ситуаций.
Поэтому намного проще следить за температурой воды в системе теплоснабжения частного дома, чем контролировать степень нагрева антифриза. Кроме этого составы на основе этиленгликоля при испарении выделяю вредный для человека газ. В настоящее время их практически не применяют в качестве теплоносителя в автономных системах теплоснабжения.
Загрузка...
