НАПОЛЬНЫЕ ВОДОНАГРЕВАТЕЛИ

Чаще всего в России жилые дома отапливаются с применением газовых напольных водонагревателей. Конечно, современные настенные котлы постепенно уменьшают долю напольных котлов, так как имеют ряд преимуществ: не занимают место на полу, обеспечивают горячее водоснабжение, имеют встроенные узлы (расширительный бак, насос), которые обычно не входят в напольный котел и монтируются отдельно. Они обеспечивают высокий уровень автоматизации и безопасности. Но настенные аппараты дороже, требуют устройства современной системы отопления, сетевого электроснабжения переменным током 220 В, поэтому о полной замене напольных водонагревателей на настенные котлы речи пока не идет.

Технические характеристики напольных водонагревателей

Основной параметр, характеризующий потребительские свойства теплогенератора — отапливаемая площадь. Она зависит от тепловой производительности котла, которая определяется мощностью горелки и коэффициентом полезного действия водонагревателя. Чем больше дом, тем больше тепла должна выдавать горелка.

При выборе теплогенератора также необходимо учитывать характеристики отапливаемых помещений. Например, с увеличением высоты помещения возрастают затраты тепла на поддержание необходимой температуры, поэтому более точным параметром является отапливаемый объем. А самым объективным показателем являются тепловые потери помещения, которые зависят не только от объема, но и состояния ограждающих конструкций: стен, полов, покрытия, а также окон и дверей. Для европейской части России при качественной тепловой изоляции помещений применяется установленное опытным путем соотношение: 1 кВт мощности котла хватает на 10 м² отапливаемой площади.

Максимальная температура нагрева и давление воды являются показателями, характеризующими безопасность использования газового водонагревателя. Отопительные приборы (радиаторы) в жилых помещениях обычно не нагреваются выше 80 °С. При большем нагреве возможны ожоги. Температура воды отслеживается автоматикой безопасности, при достижении максимального значения прекращается подача газа на горелку. Для бытовых отопительных аппаратов максимальная температура теплоносителя составляет 95 °С.

Нормативные требования

В Перечень стандартов, применение которых на добровольной основе обеспечивает соблюдение требований Технического регламента «О безопасности аппаратов, работающих на газообразном топливе», включены несколько стандартов, посвященных отопительным водонагревателям:

- ГОСТ 11032-97 «Аппараты водонагревательные емкостные газовые бытовые. Технические условия»;

- ГОСТ 20219-93 «Аппараты отопительные газовые бытовые с водяным контуром. Общие технические условия»;

- ГОСТ Р 51733-2001 «Котлы газовые центрального отопления, оснащенные атмосферными горелками, номинальной тепловой мощностью до 70 кВт»;

- ГОСТ 20548-93 «Котлы отопительные водогрейные теплопроизводительностью
до 100 кВт. Общие технические условия».

Первые два стандарта о водонагревателях, которые используют только газовое топливо: природный газ или СУГ. Котлы, которым посвящены третий и четвертый ГОСТ, также могут работать на жидком и твердом топливе.

Основные узлы напольных отопительных водонагревателей

Основными узлами отопительных водонагревателей являются:

-     система отвода продуктов сгорания — газоотвод;

-     теплообменник;

-     основная горелка;

-     устройства управления и защиты.

Теплообменники

Основа котла — теплообменник, в котором вода нагревается продуктами сгорания. Он изготавливается из чугуна или стали. Чугунные теплообменники в сравнении со стальными имеют больший срок службы, так как чугун подвержен низкотемпературной коррозии меньше, чем сталь. В теплогенераторах премиум-класса возможно применение меди. Интересный факт: французская фирма Frisquet производит напольные котлы мощностью 50 кВт с медным теплообменником «Фриске» весом 25 кг, который изготовлен более чем в одном миллионе экземпляров.

Теплообменник может иметь форму бака или собираться из секций.

Чугунные котлы

Секционный теплообменник состоит из отдельных секций, которые соединяются между собой стяжными шпильками. Между секциями устанавливаются ниппели, необходимые для герметичного соединения секций между собой.

На фронте котла устанавливается атмосферная горелка. Топка имеет прямоугольную форму, дымовые газы проходят по каналам между секциями. Теплообменник котла покрывается минераловатной теплоизоляцией, которая уменьшает потери тепла и защищает потребителя от ожогов, а также обеспечивает выполнение противопожарных требований.

Сверху конструкция закрывается металлическим кожухом. Температура наружных поверхностей теплогенераторов нормируется. Например, в соответствии с п. 3.4.1.2 ГОСТ Р 51733-2001 температура боковых, передней и верхней стенок котла, за исключением стенок стабилизатора тяги, дымового патрубка котла, а также деталей корпуса в пределах 5 см от краев смотрового отверстия и в пределах 15 см от трубы дымохода, не должна превышать температуру окружающей среды более чем на 80 °С. Пункт 3.4.1.3 того же стандарта устанавливает, что температура пола, а также испытательных панелей, размещаемых у боковых и задней стенок, не должна превышать температуру окружающей среды более чем на 80 °С.

Стальные котлы

Стальные теплообменники могут выполняться из секций, но в большинстве случаев их делают цельносварными. Стальной котел имеет топку, в которой возможно сжигание твердого топлива или размещение газогорелочного устройства. Теплообменник котла представляет собой сварную конструкцию, расположенную над топкой и образующую над ней конвективный дымоход. Теплообменник заполнен водой, которая поступает из системы отопления в патрубок обратной воды, нагревается и выходит из котла через подающий патрубок. Нагрев теплоносителя в топке происходит в основном за счет излучения, в конвективном дымоходе тепло воде отдают дымовые газы.

Рис. 1. Движение дымовых газов в стальном котле

Движение продуктов сгорания из топки по конвективному дымоходу в патрубок дымовых газов изображено на рисунке 1 а. В результате дымовые газы делают несколько поворотов, омывают большую по площади поверхность теплообмена, что увеличивает коэффициент полезного действия аппарата. Возможна более простая конструкция конвективного дымохода, применяемая на отечественных котлах КС (рис. 1 б). Дымовые газы проходят параллельными потоками по каналам в теплообменнике.

Стальные теплообменники также изготавливаются в виде цилиндра или прямоугольного параллелепипеда, в который насквозь ввариваются стальные трубы, образуя конвективный дымоход. Подобная конструкция именуется жаротрубной, так как горячие продукты сгорания проходят внутри труб.

Для повышения коэффициента полезного действия котла применяют турбулизаторы — стальные пластины специальной формы, которые создают сопротивление на пути дымовых газов. Они устанавливаются в каждую трубу конвективного дымохода. Турбулентный поток характеризуется хаотичным движением газов, они замедляются, перемешиваются, в результате возрастает скорость передачи тепла, теплообменник нагревается более равномерно.

Основные горелки

В бытовых напольных водонагревателях обычно используют атмосферные горелки. Они дешевле и не требуют электропитания от сети переменного тока 220 В. Конструктивно они повторяют форму топки, в которой установлены. Например, горелки круглой формы используются в АГВ-80, имеющем цилиндрический бак. В котлах КС применяют горелки, изготовленные из стальных труб, заглушенных с одной стороны. Они входят в состав газогорелочного устройства, оснащенного автоматикой.

Горелки с принудительной подачей воздуха применяют редко. В их состав входит вентилятор, для работы которого необходимо подключение к электрической сети.

В разделе:

Читай также

Больше популярных статей

ОПАСНЫЕ СВОЙСТВА ПРИРОДНОГО ГАЗА

В данной статье мы расскажем о взрывопожароопасности природного газа и его удушающем действии. По подписке

читать полностью

ГАЗОПРОВОДЫ ЖИЛЫХ ДОМОВ

В статье рассказываем об особенностях крепления и прокладки газопроводов в жилых домах, а также о требованиях к трубам и их монтажу.

читать полностью

ПРИРОДНЫЙ ГАЗ. МЕСТОРОЖДЕНИЯ РОССИИ

По запасам природного газа в традиционных месторождениях Российская Федерация занимает первое место в мире — около 50 трлн м3. В топливно-энергетическом балансе нашей страны он занимает ведущее место, обеспечивая более 55 % от общей потребности в энергоресурсах. В данной статье подробно расскажем о том, где именно находятся указанные месторождения. По подписке

читать полностью

S-2352 (A018)
1499