Устройство газового котла

Типы устройств и их строение

Газовый котел любой модификации имеет три обязательных элемента:

• арматура, посредством которой осуществляется подача топлива (газа);
• газовая горелка;
• теплообменник.

Следует отметить, что наиболее распространённым материалом для создания теплообменника является медь. Однако довольно часто встречаются модели газовых котлов, в которых данный элемент сделан из чугуна или стали.

Принципиальная схема газового котла

Каждый современный настенный газовый котел дополнен циркуляционным насосом, предназначенным для перемещения теплоносителя, специальным предохранительным клапаном, расширительным баком, электронной системой управления. Помимо этого, устройство газовых котлов отопления оснащено также системами контроля и самодиагностики. Такое обилие специального и вспомогательного оборудования делает газовые котлы достаточно близкими к мини-котельным. А расчет мощности газового котла отопления, производимый перед установкой системы – показывает, что некоторые из этих дополнений способны увеличить эффективность.

Далее автоматикой запускается газовая арматура – топливо подается в систему. Одновременно зажигается искра в камере сгорания, и от нее загорается топливо. В теплообменнике происходит нагрев теплоносителя до нужного уровня. При помощи циркуляционного насоса нагретая вода перемещается по системе к радиаторам – где и отдает свое тепло. Так кратко можно описать принцип работы газового котла отопления с одним контуром.

Принцип работы газового котла

Однако в некоторых случаях котел может служить не только для отопления, но и для подачи горячей воды. Для того чтобы наладить в доме работу сразу двух систем, необходим двухконтурный газовый котел. Его основным отличием является наличие второго контура, который вполне может удовлетворять необходимости в горячей воде.

Следует отметить, что контуры котла данного типа не могут работать одновременно. То есть, если вам понадобилось прогреть помещение, то в этот момент нагрев воды для ГВС будет приостановлен или будет производиться более слабо. Однако, по словам владельцев двухконтурных котлов, такие условия работы оборудования и схема не доставляют каких-либо неудобств.

Схема системы отопления и горячего водоснабжения от газового двухконтурного котла

Что надо знать о вентиляции котельной?

Работающему котлу для поддержания процесса горения нужен кислород, и его приходится брать из воздуха. Необходимо также не дать угарному газу накапливаться в помещении котельной и проникать в дом. Притоку свежего воздуха в помещение котельной по отношению к оттоку положено быть троекратным.

В котельной надо сделать приточную и вытяжную вентиляцию.  Для естественного вентилирования котельной в противоположной от котла стене прорубается канал диаметром 13-15 см при мощности котла до 35-40 кВт и 17 см при большей мощности. В него вставляется вентиляционная труба, укомплектованная заслонкой и сеточкой.

Естественную вентиляцию котельной легко сделать самостоятельно. Но она не позволяет контролировать приток и отток воздуха, качество вентиляции зависит от погодных условий

Если котельная размещена в обособленном помещении, то подачу воздуха снаружи можно обеспечить через жалюзийные решетки, устанавливаемые непосредственно во входной двери – в нижней ее части.

Норматив на размер приточных отверстий – не менее 8 см2 поперечной площади на 1 кВт мощности котла, если воздушная тяга происходит с улицы. Вентиляцию котельной связывают и с вентиляционной системой всего дома. Если воздух поступает изнутри, размер отверстия надо рассчитывать, исходя из другого норматива – 30 см2 на 1 кВт.

Альтернативой естественной вентиляции или дополнением к ней является принудительная вентиляция. Чтобы сократить потребление электроэнергии, ее подключают к котловому оборудованию – вентиляторы будут вращаться только при работающем котле. В газовой и дизельной котельных вентиляционную систему следует поместить в корпус во избежание воспламенения, взрыва.

Новшеством для тех, кого интересует специфика устройства котельной в частном доме, станут автоматизированные климат-системы. Они поддерживают заданные климатические параметры в помещении в автоматическом режиме и изменяют их при необходимости без участия человека.

Котельная в пристройке с вертикальным дымоходом из стали на естественной тяге. Более долговечной будет керамическая труба. Как вариант можно рассмотреть керамический дымоход в стальном корпусе. Он сохраняет преимущество по долговечности, но более прост в монтаже

Все отопительные котлы оснащены камерой сгорания открытого или закрытого типа. Для оборудования с закрытой камерой сгорания ограничений по объему помещений нет, наличие окна тоже не обязательно.

В первом случае дым отводится наружу посредством естественной тяги через вертикальную дымовую трубу. Часть воздуха из помещения уходит туда же, и поэтому приходится обеспечивать постоянное проветривание помещения.

Во втором случае продукты горения удаляются из камеры принудительно с помощью вентилятора через особый двойной дымоход – коаксиальный. В нем одна труба вложена в другую. По внутренней движется дым, по внешней в обратную сторону поступает необходимый для поддержания горения воздух.

Длина обычного вертикального дымохода – не менее 5 метров. Его конец должен выступать за пределы верхнего конька крыши, и не всегда технически возможно соорудить под него сквозную шахту

Дымоход по принципу «труба в трубе» более короткий и может быть направлен горизонтально. Для обоих типов дымоходов важно, чтобы площадь сечения дымовой трубы была не меньше площади сечения патрубка, к которому она подключается. И, наконец, несколько слов о конструкции горелок

Они бывают атмосферными и наддувными. Устройства первого типа используются только в газовых котлах. Газ в них подается за счет давления, образующегося в газовой магистрали или баллоне. Слышно, как горит пламя, иного шума нет

И, наконец, несколько слов о конструкции горелок. Они бывают атмосферными и наддувными. Устройства первого типа используются только в газовых котлах. Газ в них подается за счет давления, образующегося в газовой магистрали или баллоне. Слышно, как горит пламя, иного шума нет.

В устройствах второго типа вентилятор смешивает газ с воздухом, чтобы горение было более ровным. С шумом вентилятора приходится мириться. Котлы с наддувными горелками работают и на газе, и на дизельном топливе, для них требуется дымоход меньшего сечения.

В коаксиальном дымоходе воздух с улицы, проходя по трубе, нагревается от внутреннего канала, по которому движутся продукты сгорания. Воздух попадает в топку подогретым, что уменьшает расход топлива и повышает КПД оборудования

Сущность проблемы

По своей сути, любой гараж представляет собой подсобное помещение (как правило, отдельно стоящее) складского типа, но в котором находится автомашина и вещества, относящиеся к легковоспламеняющейся категории. Эти обстоятельства вызывают появление повышенных требований к пожарной безопасности. Естественно, что возникает вопрос, а можно ли вообще разместить котельную в гараже?

Решая данный вопрос, следует разобраться в том, что такое котельная и для чего она устанавливается. Возможна постановка нескольких задач. Чаще всего под понятием гаражная котельная подразумевается котел для обогрева только самого помещения, но иногда котельная в гараже выполняет функции источника теплоносителя для отопления частного дома. Если в первом случае используется небольшой стандартный котел различного типа, то во втором нужны достаточно большие площади и специальное разрешение.

В любом случае, гараж с котельной не запрещается нормативными документами. В то же время он должен соответствовать всем техническим и противопожарным требованиям. Необходимость составления проекта и согласование его с соответствующими организациями зависит от типа и мощности оборудования, вида потребляемого топлива и подключения к централизованным магистралям.

Планировка

Правильная расстановка котельного оборудования  – это вопрос, который можно решить, только зная площадь помещения, полный перечень необходимых устройств и их габариты. В большинстве случаев, для того чтобы избежать досадных ошибок при расстановке оборудования, целесообразно обратиться в профессиональную проектно-монтажную организацию.

Вот, что по этому поводу решил для себя один из участников FORUMHOUE. 

pavellarinПользователь FORUMHOUSE, Москва.

Я все стараюсь делать нормальным, формальным и красивым способом. Пример: у себя поставил дымоход («Шидель») с вентиляционным каналом. При согласовании проекта газоснабжения дома девушка-инженер долго расспрашивала, как организованы эти элементы, из чего и как они сделаны. Все это отражено в ТУ. Проект в облгазе согласован без проблем. После согласования в ТУ появилось условие об организации в нижней части входной двери решетчатого отверстия.

Но дать несколько общих рекомендаций, касающихся панировки, можно еще до начала ее разработки.

Так, к отопительному котлу должен быть организован беспрепятственный доступ. Это условие необходимо выполнять даже в тех случаях, когда устройство не требует регулярной дозаправки топливом (имеется в виду электрический или газовый котел). Расстояние от стен котельной до установленного в ней оборудования должно соответствовать требованиям в схемах технической документации на эти устройства. Если речь идет о планировке осветительных приборов, то они должны всесторонне освещать пространство – на случай, если понадобится произвести небольшой ремонт (замену насосного оборудования, ремонт автоматики котла и т. д.). 

Фото котельной в частном доме.

Беспрепятственный доступ должен быть организован не только к отопительному котлу, но, по возможности, и к другим устройствам – к циркуляционному насосу и электрическим выключателями, к бойлеру и вентиляционным отверстиям, к насосному оборудованию, элементам дымохода и т. д. Позаботьтесь об удобствах заранее! Ведь это поможет избежать сложностей в процессе дальнейшей эксплуатации.

Установка котла в кухне – лучшая схема

Двухконтурную газовую колонку, которая не только отапливает квартиру или частный жилой дом, а и обогревает воду для хозяйственных нужд стоит установить на кухне, где есть доступ к газовой плите.

В этом случае допускается проводить монтаж котлов в деревянном жилом доме своими руками, не забывая обо всех нормативах и правилах:

Размещайте настенный отопительный прибор на расстоянии 200 мм от плиты;

Нанесите на стену негорючий материал толщиной 3-4 мм;

В помещении должно быть окно с форточкой;

К двухконтурному котлу, колонке или плите нужно обязательно подключить счетчик учета газа;

На деревянный пол под колонкой постелите лист, который должен быть изготовлен из прочного материала;

Под настенным двухконтурным котлом запрещено размещать любые предметы;

Минимальное расстояние от колонки до потолка 500 мм, а до пола – 800 мм.

План котельной с газовым котлом

Задействование в качестве теплоносителя природного газа – экономичное и продуктивное решение, но сопряженное с большим риском по причине взрывоопасности. Устроение помещения для газового котла по этой причине имеет жесткие требования, изложенные в СНиПе.

Данный вид топлива даже в незначительных количествах способен оказывать вредное воздействие на здоровье, поэтому одним из важных принципов безопасного использования газа является хорошая вентиляция. Отсутствие качественной вытяжки влечет за собой меньшую теплоотдачу при одинаковом расходе.

Схема расположение оборудования котельной частного дома зависит от его мощности и эксплуатируемого состояния газа. Сжиженная форма категорически не допускает установки источника теплоснабжения в подвале. Удельный вес такого носителя гораздо больше воздуха, при утечках он концентрируется в низовьях здания, где может инициировать взрыв.

Нет нужды подыскивать или выстраивать отдельный угол для приборов с мощностной характеристикой до 60кВТ. Вполне возможна установка в кухне, на чердаке, в кладовой и т.д., если они отвечают условиям:

• наличие окна с форточкой;
• объем не менее 15 кубометров и сверху по 0,2 кубометра на каждый выделяемый киловатт;
• высота минимум 2,5 м.

Более мощные агрегаты должны размещаться в обособленных бытовках на любом этаже, при этом цокольный следует рассматривать в последнюю очередь. Отдельно стоящие котельные должны иметь собственный фундамент с присутствием в нем определенной доли песка. Точку, где топится аппарат, необходимо привести в соответствие нормативам:

• окна от 0,5 кв.м,
• ширина дверного проема от 0,8м,
• обшивка огнеупорным материалом с пределом огнестойкости не менее 45 минут,
• наличие свободного пространства вокруг теплогенератора радиусом 0,7м и больше.

Набор технических средств газовой котельной

Применение газа для обогрева производится при участии:

• отопительного котла;
• бойлера, нагревающегося за счет газооборудования, обеспечивающего жилье горячей водой;
• распределительного коллектора, в состав которого входят циркуляционный насос, гидравлический распределитель и гребенка;
• расширительной емкости, служащей нейтрализатором увеличивающегося давления вследствие повышения температуры носителя;
• группы безопасности в комплектации из манометра, предохранительного клапана и отводчика воздуха;
• труба отвода дыма эффективного диаметра и высотой над уровнем конька крыши не менее 5м с дополнительным каналом для чистки;
• организованный сливной комплекс на случай простоя аппарата;
• навигация в виде электронной автоматики;
• система огнеудаления и пожаротушения.

Топливные котлы

Выше рассмотренные варианты предусматривают подключение оборудования к централизованным газовым или электрическим сетям. Что делать при отсутствии магистралей и ненадежном электроснабжении? Мини-котельная в гараже может основываться на котлах, работающих на жидком или твердом топливе, которые не зависят от поступления централизованной энергии. Выделяются такие установки:

1. Твердотопливные котлы. Современный котел такого типа можно спокойно ставить даже в таком помещении, как гараж. Установки отличаются универсальностью, т.е. они способны работать на угле, торфе, дровах, даже на строительном мусоре и соломе. Оптимальным считается использование специальных горючих брикетов на основе спрессованной угольной пыли и других компонентов. Расход топлива происходит в минимальном количестве, что обеспечивается его полным сгоранием. Котлы работают по пиролизному принципу, что и дает достаточно высокий КПД.
2. Жидкотопливные котлы. В них закладывается важный принцип экономии. Они могут эксплуатироваться на отработанном машинном масле. Это дает возможность получить дешевое топливо и одновременно решить вопрос с утилизацией отходов.

Основным преимуществом топливных котлов является отсутствие необходимости получения разрешительных документов и доступность топлива. Важным недостатком можно считать наличие значительного количества продуктов горения. Для выведения их необходим надежный дымоход, труба которого должна выходить на крышу.

Обязанности оператора котельной

Какие функции имеет оператор котельной? Обязанности этого специалиста невероятно обширны и связаны, к тому же, с уровнем квалификации и разрядом. Именно поэтому ниже будет названы лишь самые основные и обобщенные функции:

• Работник обязан принимать любые меры по обеспечению бесперебойного производства пара в нужных количествах и в соответствии с установленными нормами.
• Оператор котельной обязан вести так называемый “сменный журнал”. Грамотное заполнение, его оформление, предоставление начальству – все это также входит в спектр обязанностей рассматриваемого специалиста.
• Оператор котельной станции обязан следить за уровнем газа и за его расходом; при этом все выявленные замечания также должны записываться.
• Одна из функций рассматриваемого специалиста – профилактический осмотр котельной станции, а конкретнее, всех имеющихся механизмов и оборудования (сюда входят насосы, измерительные приборы, различные агрегаты и т.д.)

Таким образом, довольно обширные функции имеет оператор котельной. Обязанности по ЕТКС (единому тарифному справочнику), однако, могут слегка отличаться от тех, что присутствуют непосредственно на производстве. Все будет зависеть также от места работы, от региона, в конце концов, даже от начальства. Играет свою роль и разряд с уровнем квалификации (так, обязанности оператора котельной на твердом топливе будут отличаться от функций, что исполняет обычный специалист).

Требования к зданиям и помещениям газифицированных котельных

Здания и помещения котельных с котлами, работающими на газовом топливе, не являются взрывоопасными. Независимо от этажа размещения котельный зал, помещения дымососов и деаэраторов должны соответствовать категории Г по пожароопасности и не ниже второй степени по огнестойкости. При определенных климатических условиях допускается установка котлов в котельных полуоткрытого и открытого типа.

Не допускается пристройка котельных, независимо от используемого в них топлива, к жилым зданиям и зданиям детских яслей-садов, общеобразовательных школ, больниц и поликлиник, санаториев, учреждений отдыха, а также устройство котельных, встроенных в здания указанного назначения.

Не допускается размещать встроенные котельные под помещениями общественного назначения (фойе и зрительные залы, торговые помещения, классы и аудитории учебных заведений, залы столовых и ресторанов, душевые и т.п.) и под складами горючих материалов.

На каждом этаже котельного помещения должно быть не менее двух выходов, расположенных в противоположных сторонах помещения. Допускается устройство одного выхода, если площадь этажа меньше 200 м? и имеется выход на наружную пожарную лестницу, а в одноэтажных котельных — при длине помещения по фронту котлов не более 12 м. Выходные двери из котельного помещения должны открываться наружу. Выходом считается как непосредственный выход наружу, так и выход через лестничную клетку или тамбур.

Устройство чердачных перекрытий над котлами не допускается. Уровень пола котельной не должен быть ниже уровня территории, прилегающей к зданию котельной, и должен иметь легко отмываемое покрытие. Стены внутри котельной должны быть гладкими, окрашены в светлые тона или облицованы светлым кафелем или стеклянными плитками.

Расстояние от выступающих частей газовых горелок или арматуры в котельной до стены или других частей здания и оборудования должно быть не менее 1 метра, а для котлов, расположенных друг против друга, проход между горелками — не менее 2 метров. Если перед фронтом котла установлен вентилятор, насос или тепловой щит, ширина свободного прохода должна быть не менее 1,5 м.

При боковом обслуживании котлов ширина бокового прохода должна быть не менее 1,5 м для котлов производительностью до 4 т/ч и не менее 2 м для котлов производительностью 4 т/ч и более. При отсутствии бокового обслуживания ширина бокового прохода, а также расстояние между котлами и задней стеной котельной должно быть не менее 1 м. Ширина прохода между выступающими из обмуровки частями котлов (каркасы трубы и т.п.), а также между частями котла и частями здания (колонны, лестницы), рабочими площадками и т.п. должна быть не менее 7 м.

Газорегуляторные установки (ГРУ) размещают в котельной вблизи от ввода газопровода в котельном зале или в смежном помещении, соединенном с ним открытым проемом. Оборудование и приборы ГРУ должны быть защищены от механических повреждений и от воздействия сотрясения и вибраций, а место размещения ГРУ освещено. Оборудование ГРУ, к которому возможен доступ лиц, не связанных с эксплуатацией газового хозяйства, должно иметь ограждение из несгораемых материалов. Расстояние между оборудованием или ограждением и другими сооружениями должно быть не менее 0,8 м. Ограждение ГРУ не должно препятствовать проведению ремонтных работ.

Принцип работы котла и его составляющие

Такой агрегат оборудован несколькими типами горелок, с помощью которых поджигается топливо:

• Горелка.
  • первый тип – здесь поджиг происходит от спичек либо от пьезозажигалки. Таким образом, поджигается запальная, то есть первая горелка. Эта горелка уже поджигает основную и та горит до тех пор, пока не срабатывает клапан, перекрывающий подачу топлива, который реагирует на сигнал термодатчика;
  • второй тип – здесь горелка зажигается от запального устройства, которым управляет определённый предохранитель, регулирующийся тем же тепловым датчиком.
• Вентиляционная система. Так как котел изначально позиционируется, как энергонезависимый, то, безусловно, внутри него нет вентилятора, который бы работал за счет электричества и удалял продукты горения. Поэтому если монтировать такой котел, необходимо продумать, как будет осуществляться вентилирование за счет естественной воздушной циркуляции, для того чтобы угарный газ выходил наружу без остатка.

Еще к особенностям в работе таких устройств относится и тот факт, что они оснащены клапанами, которые срабатывают, как предохранительные. На них возложена функция отслеживания давления в самой системе. В тот момент, когда давление внутри контура достигает критической отметки, клапан устанавливается механически в открытое положение и излишки сбрасываются.

Контроль пламени осуществляется мультитермапарой или просто термапарой. Это устройство расположено таким образом, что оно, в любом случае, оказывается внутри пламени и может осуществлять свою прямую функцию.

Такая система, как автоматически срабатывающий клапан и термометр, предотвращают перегревание жидкого теплоносителя внутри контура. На выходе из агрегата термометр измеряет температуру жидкости и, как только показывается критическая температура, то сразу же передается сигнал, и клапан перекрывает доступ топлива. Но если температура падает, то снова подается сигнал, но уже на открытие, и горелка вновь зажигается.

Знания

Сотрудник, занимающий эту должность, обязан знать принцип работы котлов, из чего состоят теплоизоляционные массы и паротрубопроводы, а также правила эксплуатации устройств, работающих на газе под давлением. Помимо этого, он должен понимать, для чего предназначены и как применяются контрольно-измерительные приборы, теплосетевые установки бойлерного типа и станции с мятым паром

Очень важно, чтобы рабочий понимал, по какому принципу осуществляется технологический процесс, как рационально использовать сырье, ресурсы и материалы для выполнения его обязанностей

Работа оператора газовой котельной предполагает, что он знает все стандарты качества, которые компания предъявляет к его работе, включая процессы и операции смежного типа. Он должен понимать, какие существуют виды брака, как их своевременно обнаружить и устранить, а также как правильно использовать оборудование, дабы предотвратить возникновение поломок. Перед поступлением на работу сотрудник должен изучить характеристики производственных факторов, которые могут быть опасны или вредны для организма.

Котельная с водогрейными котлами — основной принцип работы

Принцип работы котельной с водогрейными котлами следующий — внутри конструкции осуществляется нагрев воды, однако, бывают случаи, когда температура повышается за счёт теплоносителя. Кроме этого, прибор оснащён встроенными насосами, которые необходимы для постоянной циркуляции. Жидкость же поступает по трубам и попадает в радиатор (при попадании туда воды, она остывает и возвращается в противоположном направлении — обратная линия) или в отопительный котёл (подающая). В последнем из них специально предусмотрено регулирование за продолжительностью работы, а также температура.

Виды газовых котельных

Котельной называют отдельное помещение, которое выделяется для установки нагревательного оборудования. Монтаж газового котла высокой мощности в отдельном помещении позволяет создать необходимую безопасность для эксплуатации потенциально взрывоопасного оборудования.

В зависимости от места расположения помещения выделяют следующие виды котельных:

1. При сооружении отдельной постройки для установки газового оборудования говорят об отдельно стоящей котельной. Отопительные магистрали, которые идут от этой постройки к дому, хорошо утепляются, чтобы не было теплопотерь. Преимущество таких вариантов в надежной защите от шума, который издает работающее оборудование, а также безопасности для людей в случае плохого удаления угарного газа.
2. Пристроенная разновидность примыкает к жилому дому. Этот вариант более выгодный тем, что не нужно тянуть коммуникации от отдельной постройки в дом и хорошо их утеплять. Более того, вход в это помещение можно организовать непосредственно из дома, чтобы зимой вам не приходилось ходить по улице для регулировки работы котла и проверки исправности системы.
3. Встроенный тип таких помещений располагается внутри дома. В этом случае намного проще прокладывать отопительный контур и другие необходимые коммуникации.