Конвекционный котел: что это такое, устройство, способы установки, сравнение

Конвекционный котел: что это такое, устройство, способы установки, сравнение

Основные виды и принцип работы конвекционных котлов

Газовый конвекционный котел – это стандартный вид отопительного прибора. Устройство отапливает помещение, воду для хозяйственно-бытовых нужд. Дым выводится через дымоход после первичного сгорания топлива, высокая температура в топке предотвращает образование конденсата внутри котла. Устройства большой мощности требуют принудительной подачи воздуха и удаления продуктов сгорания, поскольку СУГ и природный газ являются взрывоопасными веществами.

Конструкция и принцип работы Виды конвекционных котлов Одноконтурный Двухконтурный Режим установки Полы настенное крепление Преимущества и недостатки Сравнение с конденсационным котлом Подбор оборудования

Устройство и принцип работы

В конвекционных установках температуры обратного и подающего трубопроводов различаются незначительно. Это предотвращает оседание капель воды с растворенными кислотами на элементах теплообменника, дымохода и топки. При радиаторном отоплении подводящий кабель нагревается до + 80 ° C, а обратный – до + 60 ° C, что исключает конденсацию. Иногда для смешивания корма и возвратной жидкости устанавливают автоматический смеситель.

Работа начинается с впрыска газа и активации пьезоэлектрического элемента зажигания. Искра воспламеняет воспламенитель, который остается включенным в течение всего периода зажигания, и в случае его выхода из строя он может взорваться. Запальник включает основную горелку, которая нагревает энергоноситель до необходимой температуры. По достижении этого значения автоматика отключает основную горелку, а уменьшение значения приводит к перезапуску пламени.

Горелка и теплообменник определяют тип котла. Первый элемент изготовлен из нержавеющей стали, а регенераторы и рекуператоры – из следующих материалов:

    нержавеющая сталь; медь; углеродистая сталь.

Недостатком конвекционного метода является нерациональное использование тепла. При установке низкотемпературного режима охлаждение конечных продуктов приводит к образованию конденсата в дымоходе.

Виды конвекционных котлов

По типу дымоудаления различают турбинные и дымоходные. Тяговые устройства размещаются в котлах, где воздух поступает с улицы и удаляется за пределы здания. Процедура обеспечивается навесными вентиляторами через каналы малого диаметра. Организованный вытяжной дозатор позволяет разместить котел в любом месте дома, а отвод продуктов осуществляется через горизонтальные каналы.

    Раздельный тип; коаксиальный вариант.

Под естественной тягой подразумевается забор кислорода из помещения, в котором установлен котел, и вывод продуктов сгорания без использования вентиляторов.

В зависимости от количества подключенных ветвей отопления котлы бывают:

    одноконтурная; двухконтурный.

Выбор типа котла зависит от потребностей дома и имеющихся отопительных приборов. При наличии центральной магистрали горячего водоснабжения следует использовать одноконтурный котел. Двухконтурный агрегат работает таким образом, что пока он нагревает жидкость вертикально, энергоноситель в системе охлаждается. Такой бойлер не справится с нагревом и нагревом теплоносителя одновременно, если потребность в горячей воде большая.

Украинские производители выпускают двухконтурные устройства, в которых дополнительный контур выполнен в виде змеевика и расположен вокруг теплообменника. Этот вид нагрева воды не регулируется автоматикой, а теплая жидкость получается только в отопительный сезон.

Одноконтурный

Схема отопления одноконтурным котлом

Этот тип используется только для отопления помещений, и если требуется горячая вода, подключите косвенный водонагреватель ГВС. Газовый конвекционный котел отапливает здание за счет нагрева энергоносителя в теплообменнике. Нагретая жидкость поступает в систему трубопроводов и аккумуляторной батареи, отдает тепло и возвращается через ответвление в регенератор. Повторяется нагрев и раздача воды в теплотрассе.

Радиаторы ставятся последовательно и трубы сохраняются. Первые батареи на пути энергоносителя нагреваются сильнее, последние не получают необходимого тепла. Количество секций в оконечных нагревателях увеличено для увеличения нагрева. Иногда на первые радиаторы устанавливают контрольную арматуру, чтобы ограничить температуру.

Энергоноситель перемещается за счет разницы температур горячей и холодной головы. Второй вариант – использовать циркуляционный насос.

Двухконтурный

В этом варианте подключаются отвод отопления и контур ГВС. Нагревательный кабель образует замкнутую систему, при которой горячая жидкость не течет в водопровод. После открытия подачи воды срабатывает клапан, который направляет воду в систему ГВС, но перекрывает поток теплоносителя в отопительный контур. При закрытии крана вентиль переключается и вода поступает в систему отопления.

Камера сгорания применяется в двухконтурном котле:

    Открыть; закрыто.

В устройстве с открытой камерой воздух выдувается из котельной естественным образом. Этот прибор не устанавливают в других помещениях, так как в помещении с недостаточной вентиляцией наблюдается недостаток кислорода и скопление продуктов сгорания. Эти котлы дешевле и используются там, где есть отдельные котельные.

В котлах с закрытой камерой сгорания воздух нагнетается и выдувается, поэтому в помещении нет риска задымления. Накопительный котел лучше работает с отопительным котлом, чем проточный котел при ослаблении или потере давления в водопроводной сети. Стоимость устройства с бойлером выше, чем у аналогичных устройств с проточным типом жидкостного отопления.

Способы установки

В зависимости от КПД и обогреваемой поверхности выбирают напольный или настенный вариант. Настенные устройства обеспечивают обогрев помещения площадью не более 200 м2 и имеют производительность не более 14 л / мин. Если потребности здания выше, устанавливается напольное устройство.

Напольный

Устройство монтируется на полу или специальном фундаменте, а элементы для обвязки приобретаются отдельно от котла.

Доступные типы единиц:

    стальные жаротрубные котлы; чугунные газовые приборы.

Первый тип имеет повышенную вместимость и высокий КПД. Теплообменник выполнен в виде цилиндра со сварным соединением, содержит стальные коллекторы для перемещения воды. В камеру сгорания газа поступает приготовленная газовоздушная смесь из доменной печи.

Читайте также:  Линолеумный клей: как выбрать и использовать его правильно

Чугунные аппараты часто выпускают с секционными теплообменниками, имеют дутьевые или трубчатые горелки. Мощность котлов средняя, ​​а вес намного ниже, чем у пожарных и жаротрубных котлов. Чугунный теплообменник служит долго при соблюдении определенного температурного режима. Для установки котлы первого и второго типов поставляются в разобранном виде из-за их значительного веса.

Отдельно стоящие агрегаты выбираются, когда необходимо отапливать несколько частных домов или больших комнат, даже если общая площадь обогрева не превышает 200 м2.

Настенный

Подвесные газоконвекционные котлы монтируются на вертикальный поручень или к нему приваривается металлический каркас. Теплообменник изготавливают из стали или меди, горелки чаще всего трубчатые. Настенное оборудование компактно размещается в помещении, котлы поставляются в продажу со всеми необходимыми элементами и обязательными деталями. Торговый комплект представляет собой своего рода дистанционное управление котельной.

Настенный вариант с открытой камерой покупают не часто, хотя он дешевле и не зависит от электроснабжения. Чаще приобретаются закрытые котлы, популярные модели компактны, имеют привлекательный дизайн. Производители используют передовые технологии, устройства оснащены современным электронным оборудованием. Это может быть недостатком, поскольку электроника не защищена от колебаний напряжения и зависит от сети.

Настенные котлы чувствительны к качеству энергоносителя. Жидкость нагревается в небольшом корпусе с тонкостенными внутренностями. Плохое качество воды в системе приводит к накоплению шлама. Антифриз также распространяется не на все настенные устройства, описанные в техническом паспорте.

Достоинства и недостатки

Достоинством конвекционного газового котла является его простая конструкция и невысокая стоимость. Используются недорогие материалы, потому что нет конденсата и коррозии металла. В конвекторах можно снизить затраты на систему забора и отвода продуктов сгорания за счет естественной тяги.

Недостаток конвективных газовых агрегатов сочетается с их достоинствами:

    Доступны в настенном и напольном исполнении; некоторые модели оснащены чугунным теплообменником, имеющим длительный срок службы; Конденсат, образующийся в технологическом процессе, попадает в трубу, а не внутрь ее; простота сборки и ремонта; некоторые модели не потребляют электричество; работает бесшумно; В продаже имеется широкий выбор двухконтурных и одноконтурных вариантов.

Обратной стороной является то, что система отопления рассчитана на температуру энергоносителя на выходе, которая должна быть не ниже +57 ° C, иначе на стопках теплообменника, топки и дымохода будут капли жидкости, нарушающие целостность элементов.

Сравнение с конденсационным котлом

Во время работы конденсаторных агрегатов вода в обратном контуре должна быть максимально охлаждена, чтобы не мог образовываться конденсат. Выпадают капли из продуктов сгорания, насыщенных водяным паром. Теплоноситель получает дополнительную энергию и повышает свою температуру перед тем, как попасть в теплообменник котла.

В конденсационных моделях есть дополнительные камеры теплообмена и отвода конденсата, которые называются экономайзерами. Камеры изготовлены из металла, который трудно поддается коррозии, так как его стенки контактируют с жидкостью. В конвекционных устройствах тепло получается только за счет сжигания газа, а тепло конденсации не используется.

При сжигании того же количества топлива компрессорно-конденсаторные агрегаты выделяют на 20% больше тепла, чем традиционные модели. КПД устройств первого типа составляет 95-100%, а у конвекционных – 82-86%.

Конденсационные котлы требуют особой конструкции магистральной трубы для охлаждения энергоносителя до низкой температуры. Применяются массивные и дорогие охладители, и если жидкость не охлаждается, система с охладителем будет работать с КПД ниже указанного в паспорте. Это оборудование недоступно для печей открытого типа.

Выбор оборудования

Мощность котла из расчета 100 Вт на 1 м2 помещения. Она может достигать 150 Вт, в зависимости от обогрева соседних комнат, высоты потолка и размеров оконных проемов. Его умножают на размер комнаты, чтобы получить расчетную мощность.

Важен тип розжига устройства. Пьезозажигание активируется нажатием кнопки и не зависит от электричества. Это имеет тот недостаток, что требует дополнительного топлива для воспламенения запальника и зависит от подачи газа из сети. Электрозажигалка более экономична, есть модели, которые автоматически включаются после отключения электроэнергии.

Котлы корейских производителей сочетают в себе качество, надежность, дешевизну и адаптированы к скачкам давления газа. К минусам можно отнести проблемы с поиском запчастей для ремонта, а также отсутствие сервисных мастерских.

Устройство конвекционного газового котла

В поисках решения проблемы отопления помещений владельцы частных домов или домов, не подключенных к централизованному отоплению квартир, задаются вопросом, что такое конвекционный газовый котел и какой вариант лучше выбрать. Большинство автономных систем основано на таких теплогенераторах. Это наиболее приемлемый вариант с точки зрения соотношения цены на топливо и удобства эксплуатации.

Описание конвекционного газового котла

Тело устройства – это параллельная линия с сосками для подключения:

    отопление с жидкости охлаждающего агента; Газопроводы; камин.

Котлор нагревает воду, протекающий через него – это его основная функция.

Принцип работы и устройство отопительного прибора

Внутри устройства есть следующие основные элементы:

    газовая горелка; воспламенитель (не все модели); Устройство зажигания; теплообменник; Система автоматизации.

Большинство котлов дополнительно оснащены:

    Циркуляционный насос; расширительный бак; Группа по безопасности: состоит из манометра, предохранительного клапана и вентиляции.

Внутреннее пространство, в котором расположено горелка и теплообменник, называется камерой сгорания. Труба для подключения к дымоходу находится в его верхней части.

Котел работает следующим образом:

Читайте также:  Комната для девочки-подростка - 90 фото, идеи для дизайна интерьера и ремонта

Нажатие специальной кнопки, чтобы открыть клапан подачи газа. Топливо загорается в контакте с искрой, которая производится пьезоэлектрическим элементом механизма зажигания. Кнопка будет выпущена через 2-3 секунды. Воспламенитель не активирован в электронном виде. Температура фактора, влияющего на теплообменник котла, анализируется датчиком температуры. На данный момент, когда температура достигает заданного минимального значения, прибор отправляет сигнал контроллеру, и это открывает газовый клапан в главной горелке. Топливо освещено воспламенятелем или электрическим зажиганием. Конвекция направляет продукты разложения горячего газа вверх. Они исчезают теплообменник, отопление его и спешите к дымоходу. Температура операционного агента на выходе устройства устройства анализируется на втором датчике температуры. Когда температура достигает заданного максимального значения, датчик активирует тревогу контроллеру, и этот выключает подачу газа к основной горелке. Когда жидкость снова охлаждается, точки 2-4 повторяются.

Большинство моделей оснащены функциями:

Защита заморозки. После охлаждения хладагента до + 5 ° C устройство начинается автоматически с минимальной достаточной мощностью для поддержания температуры рабочей среды над этим уровнем. Управляйте микроклиматом в комнате. Используя удаленный термостат, устройство поддерживает температуру воздуха в комнате на необходимом уровне.

Система автоматизации также включает в себя датчики для

    SCREP: блокирует подачу газа, если процесс нарушения нарушения нарушения; Датчик пламени: работает так же, как главная горелка, если пламя отключено.

Освобожденный строковый датчик может означать, что дымоход требует очистки. Расшифровка представлена ​​на странице BigKotel. ru.

Достоинства и недостатки

Преимущества конвекционных котлов включают в себя:

Использование наиболее привлекательного источника энергии: природный газ дешевый, вам не нужно иметь дело с его доставкой и хранением. Действие без участия человека. Все, что вам нужно сделать, это запускать устройство в начале сезона, и весь дальнейший процесс полностью автоматизирован. Нет тепловой инерции: емкость меняется практически сразу. Способность работать без электроснабжения (энергетическая независимость). Чистый выхлоп. Поэтому нет необходимости поддерживать дымоход: теплообменник в случае конденсации водяного пара не пострадает.

Зависимость от газовой сети. Необходимость получения устройства установки и разработки проекта. Дымоход нужен. Риск взрыва. Риск отравления обитателями с природным газом.

Преимущество таких котлов по сравнению с другими типами теплогенераторами указывает на то, что их преимущества значительно предикают недостатки.

Виды конвекционных газовых котлов

Камеры сгорания в устройствах могут быть:

    Открыть; закрыто.

Первое всасывание воздуха из комнаты, экстракция дыма осуществляется через естественную строку.

Преимущества этих котлов:

    Низкая стоимость, благодаря простоте структуры; Возможность энергетической структуры.

    постоянная подача свежего воздуха в помещение для поддержания микроклимата; жесткие требования к дымоходу: вертикальный, высотой не менее 5 м, сечение соответствующее мощности; опасность отравления жильцов угарным газом или природным оксидом; риск возникновения пожара.

Отличие закрытой камеры сгорания заключается в ее полной изоляции от внутреннего пространства котельной. Воздух выдувается с улицы вентилятором, дым тоже удаляется принудительно. Для этого используется концентрический дымоход. Отвод продуктов сгорания осуществляется по внутренней трубе, воздух с улицы поступает через щель между стенами.

    нет особых требований к вентиляции помещения; безопасность: нет риска возгорания и отравления; более высокий КПД: вместо атмосферного горения используется более экономичная сверхпроводниковая горелка; Легкость монтажа: благодаря принудительному дымоудалению коаксиальные конструкции можно укладывать в любом направлении, можно укладывать полностью горизонтально.

    высокие затраты; меньшая надежность из-за сложности конструкции; энергетическая зависимость.

В условиях бесперебойного электроснабжения и отсутствия финансовых ограничений предпочтительнее теплогенератор с закрытой топкой.

По функционалу газовые котлы делятся на следующие типы:

    одноконтурная; двухконтурный.

Первый работает только на системе отопления, второй обеспечивает горячую воду. При этом двухконтурный котел не может работать одновременно в двух направлениях. Когда датчик потока во второй трубе определяет движение жидкости (открытый кран на кухне или в ванной), трехходовой клапан направляет туда хладагент. Вывод: при большой потребности в кипятке такой прибор не подходит, так как не сможет поддерживать систему отопления в нужном диапазоне.

Устанавливаем теплообменники в двухконтурные котлы:

    отдельный; комбинированные (битермальные).

Второй тип собирается из коаксиальных элементов: внутренний канал подключен к водопроводу, теплоноситель течет в пространстве между стенками.

Радиатор побеждает в следующих соревнованиях:

    конструкция упрощена за счет исключения трехходового клапана; габариты уменьшены.

Но с такими каналами реализация имеет уменьшенное сечение, поэтому изделие быстро набирает вес. В этом случае необходимо заменить теплообменники обоих контуров, так как они составляют единое целое. Стоит дорого, поэтому в случае высокой жесткости воды лучше приобрести отдельный бойлер.

Многие устройства работают как проточные нагреватели. Мощность менее 20 кВт в условиях повышенного потребления ГВС будет недостаточной. В этом случае рекомендуется приобрести модель со встроенным бойлером.

Теплообменники для нагревателей изготавливаются из следующих материалов:

    стали; алюминиево-кремниевый сплав (силумин); чугун; медь.

Первый – самый дешевый, но непрочный, потому что ржавеет и имеет слабые места – сварные швы.

Теплообменник из алюминиевого сплава с силиконом тоже недорогой, мало весит и не подвержен коррозии. Но и у него непродолжительный срок службы: элемент может внезапно сломаться из-за межкристаллитного разрушения. Чугунные аналоги дороже, но они долговечны и практически не подвержены коррозии, поэтому служат дольше.

Самой высокой стоимостью обладают медные теплообменники. Их преимущество – повышенная эффективность. Повышенный КПД обеспечивается высокой теплопроводностью материала.

Газовые котлы различаются типом основной горелки, которую можно

Читайте также:  Бесплатные дизайны платьев для девочек и женщин разных размеров

    одноступенчатый; два шага; модулированный.

Первый из них устанавливается в недорогие радиаторы. Работает только с номинальной мощностью, а тепловая мощность регулируется периодическими отключениями (режим старт-стоп). Такой способ работы наименее экономичный, к тому же эти устройства относительно быстро выходят из строя из-за перепадов температур.

Двухступенчатая горелка дороже. Работает в двух режимах: с полной мощностью нагрева и с половинной мощностью.

    Мягкий и нежный ботинок; снижение частоты включения и выключения при работе в условиях низких температур (межсезонье).

Самые дорогие модулирующие горелки. Они могут изменять мощность нагрева в широком диапазоне – от 10% до 100%.

Котел выбирает необходимый режим работы и работает без отключений. Это значительно продлевает срок его службы и обеспечивает высокий уровень эффективности.

Для условий с перебоями в электроснабжении есть энергонезависимые котлы. Они оснащены аналоговой автоматикой, работа которой основана на следующих физических воздействиях:

    зависимость объема материала от температуры; Тепловой эффект – появление напряжения в элементе из разных сплавов при его нагреве с одной стороны (эффект Зеебека).

Функционал энергонезависимых котлов минимален: подключение погодной автоматики, программирование, самодиагностика, удаленное управление не предусмотрено. Использовался механический термостатический регулятор. Однако по безопасности эти устройства не уступают энергонезависимым аналогам: и здесь перекрывается подача газа в случае выхода из строя горелки или нарушения тяги.

Не следует забывать, что независимость от электроснабжения должна быть неотъемлемым элементом системы отопления, т. е. она должна проектироваться с учетом естественной циркуляции теплоносителя. Ведь насос не заработает в случае отключения электроэнергии.

Контур с естественной циркуляцией имеет следующие характеристики:

    трубы имеют большой диаметр; укладываются с большими откосами; цикл начинается с вертикального отрезка – скаттер-заголовка.

По способу установки котлы делятся на 2 типа:

    Настенный; отдельно стоящий.

Первые из них оснащены только легкими теплообменниками, в основном стальными, и их эффективность ограничена. Максимальная отапливаемая площадь – 300 м2.

Такие модели отдают предпочтение по двум преимуществам:

    не занимают места на полу, котел можно разместить, например, над разделочным столом; Допускается установка на кухне.

Напольный прибор не только занимает место, но и требует отдельного помещения.

Но есть и плюсы:

    Использовался более прочный чугунный теплообменник; мощность не ограничена.

Для владельца большого частного дома стоячий котел – вариант без альтернативы.

Многие производители выпускают газовые конвекторные обогреватели. При всей схожести названий они существенно отличаются от вышеперечисленных разновидностей. Вместо жидкого хладагента устройство нагревает воздух: горячий воздух устремляется вверх, холодный всасывается снизу. Теплообменник выполнен в виде вертикальных труб, окружающих топку. С помощью каналов можно распределить тепло по нескольким помещениям.

Такой обогрев имеет множество преимуществ:

    вместо дорогих труб и фитингов используются дешевые, демпферы можно сделать самостоятельно из фанеры или листового металла; Утечки, удары и сквозняки, замерзание и кипение не проблема; Дорогие манометры, расширительный бак не нужны.

Вообще использование жидкого хладагента в автономной системе отопления – результат стереотипного мышления. Использование такого рабочего тела оправдано только в тех случаях, когда котел расположен далеко от потребителя (в централизованных сетях). Из-за больших потерь необходимо вещество с большой теплоемкостью. В автономной системе это не проблема, так как котел находится рядом. Следовательно, воздух может выступать в качестве рабочего тела.

Единственный недостаток – вентиляционные каналы необходимо выполнять еще на этапе проектирования здания. Установка их в уже построенном объекте негативно скажется на интерьере.

Разница между конвекционным и конденсационным котлами

На выходе из камеры сгорания дымовой газ все еще имеет относительно большой запас тепла. Конденсационный котел устроен таким образом, что значительная его часть может быть поглощена. При этом выхлопные газы сильно охлаждаются. В специальной камере создается обильная влажность.

Особенности радиатора нового поколения:

КПД 98-99%. По национальным стандартам – 110-130%. Может работать только с низкотемпературными системами («теплый пол» и т. Д.). Жидкость, скопившаяся в результате конденсации пара, нельзя сбрасывать в общую автономную канализацию, т. е. в бытовых условиях ее удаляют отдельно или сначала нейтрализуют щелочью. В противном случае бактерии в септике погибнут. Допускается сброс в центральную канализацию.

То, что КПД в национальных стандартах превышает 100%, можно объяснить следующим образом: в СССР за максимальный принимался не абсолютный запас тепловой энергии в топливе, а та часть, которая тогда считалась теоретически возможной для поглощения. Конденсационные котлы превысили этот порог, поэтому их КПД больше ста. Частично развитие этой технологии связано с появлением новых типов нержавеющей стали, устойчивых к конденсации. Последний является кислотным, хотя и менее агрессивным, чем его аналоги на твердом топливе.

Конденсационные котлы намного дороже конвекционных. Однако из-за их высокой эффективности срок окупаемости невелик.

Вывод

Газовые котлы доступны в очень широком ассортименте. Наиболее практичный вариант – настенный двухконтурный обогреватель с закрытой камерой сгорания и медным теплообменником.

Оцените статью
Добавить комментарий