НАСТЕННЫЕ КОТЛЫ. ВВЕДЕНИЕ

История 

Рис. 1. Первый настенный котел

Источник: https://arderia.ru/assets/literature/.pdf.

Изобретателем настенных котлов является француз Морис Фриске (Maurice Frisquet), который в 1938 году предоставил аппарат HYDROMOTRI (рис. 1). Он предназначался для работы в системах с естественной циркуляцией. Расположенная сверху емкость, напоминающая ванну, является открытым расширительным баком. В котле были применены передовые для того времени новшества. Например, была автоматическая система управления датчиком, контролирующим температуру воды, возвращающейся из системы отопления.

В дальнейшем в течение 40 лет были реализованы технические решения, которые позволили выпускать настенные котлы в современном конструктивном исполнении. Был разработан компактный циркуляционный насос и встроенный расширительный бак. Изобретены вторичный пластинчатый водо-водяной теплообменник и газовые клапаны с широким диапазоном изменения нагрузки горелки. Эти и ряд других инженерных решений позволили создать настенный котел, реализующий в одном устройстве функции мини-котельной для отопления и горячего водоснабжения.

Несколько фирм заявляют о первенстве в создании «настенника». Так, в 1961 г. немецкая компания Vaillant произвела первый настенный одноконтурный котел, а в 1967 г. — двухконтурный котел. Французская фирма Chaffoteaux производит двухконтурные котлы с 1962 года. К началу 1970 годов подобные аппараты выпускали большинство известных европейских компаний.

Основные узлы настенного котла

Настенные котлы состоят из следующих основных систем (рис. 2):

- система дымоудаления,

- гидравлическая,

- газовая,

- электрическая.

Для сбора продуктов сгорания служит дымоотвод, в верхней части которого имеется круглый патрубок для подсоединения трубы, идущей к дымоходу. В котлах с закрытой камерой сгорания используется искусственная тяга: для удаления продуктов сгорания служит вентилятор.

Под дымоотводом располагается теплообменник, относящийся к гидравлической системе. В нее также входят: циркуляционный насос, расширительный бак, байпас, предохранительный клапан и еще ряд узлов в зависимости от способа приготовления горячей воды. Газовая система представлена горелкой и газовым клапаном. Камеру сгорания ограждают металлические листы с теплоизоляцией, установленной со стороны пламени. Блок управления и датчики, контролирующие параметры работы аппарата, составляют электрическую систему. Электропитание осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В. Настенные котлы являются сложными устройствами, наладка и ремонт которых производятся квалифицированными специалистами с обязательным знанием электротехники.

Рис. 2. Основные узлы настенного котла

Источник:  https://st6.stpulscen.ru/images/product/059/156/071_big.jpg.

В целом «настенник» по конфигурации основных узлов скорее похож на газовую колонку, чем на напольный газовый котел. Это объясняется применением медного теплообменника, который имеет массу намного меньшую в сравнении со стальным или чугунным, что позволяет вешать аппарат на стену.

Одноконтурные котлы

Отопление является базовой функцией, реализуемой настенными котлами. Одноконтурные аппараты только для этого и предназначены.

Рис. 3. Схема одноконтурного котла с закрытой камерой сгорания

Источник:  https://murmanskkamin.ru/wp-content/uploads/ustrojstvo-odnokonturnyh-gazovyh-kotlov.png.

В настенном одноконтурном котле (рис. 3) реализованы основные функции мини-котельной. В гидравлическую систему входят: медный оребренный теплообменник, расширительный бак, циркуляционный насос, байпас и предохранительный клапан. Теплообменник представляет собой систему медных трубок, на которые припаяны медные пластины. Он служит для нагрева теплоносителя при сжигании газового топлива.

Расширительный бак

Рис. 4. Расширительный бак настенного котла

Источник:  https://samaraclimat.ru/upload/iblock/a08/4pl0y8amxa5lwp91p5zserlru1ikj4vc.jpeg.

Расширительный бак (рис. 4) необходим для компенсации расширения воды при нагреве. Это плоская емкость из двух стальных половинок, разделенная резиновой мембраной. Одна половина заполнена воздухом (или азотом), другая соединена с системой отопления. При нагреве вода расширяется, ее излишек затекает в бак, перемещая мембрану, которая сжимает газ. При остывании лишняя вода возвращается в систему. Емкость расширительного бака может быть от 6 до 10 литров. Она зависит от мощности котла. Чем мощнее котел, тем больше воды в системе отопления, тем больше бак.

Циркуляционный насос

Рис. 5. Циркуляционный насос

Источник:  https://aystroika.ru/wp-content/uploads/2021/03/kak-vybrat-tsirkulyatsionnyy-nasos-dlya-doma-9.jpg.

Циркуляционный насос обеспечивает перемещение теплоносителя в котле и системе отопления. В большинстве случаев на нем имеется автоматический воздухоотводчик для удаления растворенных газов. По конструкции насос является центробежным с «мокрым ротором» (рис. 5). В корпусе в форме улитки вращается рабочее колесо, которое создает необходимый напор. В движение его приводит электродвигатель. Ротор отделен от статора гильзой из нержавеющей стали. Ротор электродвигателя и подшипники, в которых он вращается, охлаждаются и смазываются водой. Для нормальной работы ротор должен находиться в горизонтальном положении.

Предохранительный клапан

Рис. 6. Предохранительный сбросной клапан котла

На подающем патрубке установлен сбросной клапан. Обычно он срабатывает при давлении 3 бар. В результате обеспечивается защита от повреждения трубопроводов и оборудования повышенным давлением воды. Предохранительный сбросной клапан может иметь латунный или пластиковый (рис. 6 а) корпус. В корпусе клапана (рис.6 б) имеется седло, перекрываемое клапаном, который прижимается пружиной. Усилие сжатия пружины регулируется гайкой, тем самым изменяется давление, при котором клапан срабатывает. При нормальном давлении в системе отопления усилие теплоносителя сдерживается пружиной. При превышении давления, установленного регулировочной пружиной, клапан поднимается от седла, происходит сброс теплоносителя. После нормализации давления пружина закрывает клапан.

Байпас

Байпас необходим для циркуляции в обход системы отопления и обеспечения минимально необходимого протока. Он открывается автоматически, если гидравлическое сопротивление системы отопления превышает установленную величину. Тем самым обеспечивается защита теплообменника от перегрева. Слово байпас происходит от английского bypass — обход. Подобные обводные участки необходимы в паровых турбинах и на магистральных трубопроводах, в пунктах редуцирования и узлах учета газа.

Байпас настенного котла представляет собой трубу, напрямую соединяющую внутри котла подающую и обратную линии системы отопления. В ней установлен подпружиненный клапан, который при нормальной циркуляции закрыт. Если циркуляция в системе отопления ухудшается, например, из-за засорения труб, давление на клапан возрастает, он сжимает пружину и приоткрывается. Чем хуже циркуляция, тем больше давление на клапан, тем больше теплоносителя проходит через байпас.

Газовая система

В обычных, не конденсационных настенных котлах применяют атмосферные многосопловые горелки. Газ к горелке поступает через газовый клапан, который изменяет подачу газа на горение в зависимости от потребности в теплоте. Также он отключает газ по сигналам автоматики безопасности при аварийных ситуациях. Удаление продуктов сгорания происходит за счет естественной тяги.

Одноконтурные котлы приобретаются потребителями не часто. Гораздо востребованы двухконтурные аппараты, которые кроме отопления нагревают воду для санитарных нужд, обеспечивая горячее водоснабжение. О них расскажем в следующей статье.

В разделе:

Читай также

Больше популярных статей

ОПАСНЫЕ СВОЙСТВА ПРИРОДНОГО ГАЗА

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

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.

читать полностью

СТАБИЛИЗАЦИЯ ПЛАМЕНИ

Стабилизация пламени в газовых горелках очень важна, поскольку ее нарушение может привести к пожару. В данной статье мы рассказываем, какими способами достигается стабилизация пламени, а также как предотвратить ее отрыв и проскок. 

читать полностью

S-2369 (A018)
576