Котельная
Проектирование и монтаж бытовых и промышленных котельных, комплексный подход, решение самых нестандартных задач.
Все мы желаем, чтобы в доме было комфортно. В помещениях была оптимальная температура и влажность, а в ванной комнате, туалете и кухне из кранов текла горячая вода. Именно поэтому наиважнейшим этапом строительства любого жилого объекта, загородный дом или многоквартирное здание, является монтаж и обустройство котельной. От правильности монтажа зависит безопасность эксплуатируемого объекта, его долговечность и безотказность, комфорт проживания и удобство обслуживания.
В первую очередь, на этапе строительства или проектирования, определяются с видом топлива, на котором будет работать Ваша энергоустановка. От выбора топлива и от мощности всей системы в целом зависит выбор типа теплогенератора. Это может быть газовый настенный или напольный котел, жидкостный, электрический или твердотопливный источник. Мы рекомендуем предусмотреть резервирование в системе отопления, что позволит избежать аварийных ситуаций при прекращении подачи энергоносителей или поломке оборудования. Данная мера реализуется установкой резервного теплогенератора, например - электрического котла, или дублирование основного котла, обустройство котельной на двух однотипных котла, монтаже нескольких газовых котлов в каскаде. Перебои с подачей электроэнергии решаются путем установки источников бесперебойного питания, генераторов, а нестабильность напряжения в сети – установкой стабилизатора напряжения.
Как правило, в помещении котельной целесообразно монтировать скважинное оборудование, систему водоподготовки, систему обеспечения горячей сантехнической водой, а также коллектора и обвязку радиаторов и теплых полов. Это обеспечит Вам удобство обслуживания и управления системы.
Важным аспектом функционирования котельного оборудования, а именно котла, является расчет и монтаж системы удаления дымовых газов. Грамотный монтаж дымохода влияет на температурный режим генератора, его безопасность, экономичность и эксплуатационные характеристики.
Еще одним аспектом экономичной, безопасной эксплуатации котельной является обвязка и вспомогательное оборудования, такие как – группы безопасности, расширительные баки, коллектора, насосы, трубы, запорная и регулирующая арматура. От их грамотного и профессионального расчета и монтажа зависит работоспособность системы в целом.
Два наиболее значимых агрегата для безопасной и эффективной работы любой котельной - это расширительный бак и гидравлический разделитель.
Расширительный бак необходим для компенсации теплового расширения теплоносителя в системе. Для эффективной и корректной работы расширительного бака необходимо выполнить два обязательных условия:
1. Давление в расширительном баке должно быть установлено 80% от рабочего давления системы. Если рабочее давление 1,5 бар, то давление в расширительном баке 1,5*0,8=1,2 атм.
2. Расширительный бак следует устанавливать как можно ближе к всасывающей стороне циркуляционного насоса
Гидравлический разделитель - устройство оптимизации и нормализации гидравлических характеристик системы отопления с более чем одним насосом. Гидрострелка применяется в следующих случаях.
1. Один настенный котел.
Одна радиаторная ветка, с объемом перекачиваемой жидкости которой способен справится котловой насос, то в таком случае стрелка не нужна.
Во всех остальных случаях разделитель необходим.
2. Один напольный котел.
Теоретически, в данном случае гидрострелка не нужна, если иное не предусмотрено требованиями производителя теплогенератора, т.к. ее роль выполняет теплообменник самого котла.
3. Два и более настенных котла
Одна радиаторная ветка, с объемом перекачиваемой жидкости которой способен справится насос каждого котла, то в таком случае стрелка не нужна.
Во всех остальных случаях разделитель необходим.
4. Два и более напольных котла
Одна радиаторная ветка, с объемом перекачиваемой жидкости которой способен справится насос каждого котла, то в таком случае стрелка не нужна.
Во всех остальных случаях разделитель необходим.
5. Комбинация из настенных и напольных котлов
Одна радиаторная ветка, с объемом перекачиваемой жидкости которой способен справится насос каждого котла, то в таком случае стрелка не нужна.
Во всех остальных случаях разделитель необходим.
1. Обеспечить минимально необходимый расход (проток) теплоносителя в котловом контуре.
2. Обеспечить непрерывный процесс удаления воздуха и шлама из системы отопления
3. Обеспечить необходимый уровень теплоносителя в системе отопления
4. Обеспечить необходимое гидростатическое давление в системе
5. Обеспечить соответствующее качество теплоносителя, т.е. требуемый уровень жесткости, химического состава, окисляемости среды и микробиологического состава
Расход (проток) теплоносителя
Qn - расход теплоносителя, м³/час
Pu - мощность теплогенератора, кВт
Из данной формулы видно, что при проектировании системы в части расхода необходимо, что бы максимально допустимая разность температур между подающей и обратной линией котлового контура не превышала 45 С°, а минимальная не превышала 5 С°. Оптимальный вариант, когда разница температур подачи и обратки котлового контура составляет 15-20 С°.
Данное правило относится только к котловому контуру, т.к. чем больше разность температур, тем эффективнее работает теплогенератор. В системе отопления (радиаторы, теплый пол) данную разницу необходимо минимизировать, т.к. повышается КПД приборов отопления.
Удаление воздуха и шлама из системы отопления
Одним из важнейших аспектов безопасной, надежной и долгой эксплуатации системы отопления - защита от коррозии. Решающую роль здесь играет теплоноситель, точнее его физико-химический состав. Вода в своем составе имеет воздух в растворенном виде и в виде пузырьков, а также твердые нерастворимые механические частицы. Воздух может послужить причиной ряда неисправностей системы отопления. Образование воздушных карманов, что приводит к нарушению циркуляции теплоносителя. Кислород ( 20% воздуха) является мощнейшим окислителем, является причиной коррозии и образования механических частиц в системе, которые повреждают движущиеся части насосов. Азот ( 70% воздуха) является главной причиной образования микропузырьков, которые вызывают эффект кавитации и кавитационного разрушения элементов системы, в первую очередь рабочих колес циркуляционных насосов.
Причины появления воздуха в системе отопления:
1. При заполнении системы теплоносителем
2. Неисправность или неправильный расчет расширительных баков
3. Диффузия через пластиковые трубы и разъемные соединения
Воздух присутствует в теплоносителе котельной в разных формах, зависящих от параметров отопительной воды, в виде микропузырьков и растворенном виде. При повышении температуры жидкости воздух переходит из растворенного состояния в микропузырьки, при понижении происходит обратный процесс. При повышении давления наоборот, микропузырьки растворяются, а при понижении давления высвобождаются.
Удаление пузырьков воздуха происходит значительно легче, с этой задачей справляются воздухоотводчики.
Уровень теплоносителя в системе отопления
Данное правило относится к крышным котельным, котельным с небольшой гидростатической высотой, а также к системам с естественной циркуляцией теплоносителя (открытые системы отопления). Усиление мер безопасности осуществляется путем установки датчика уровня воды.
Гидростатическое давление в системе
Производители котлов, отопительного оборудования и насосных систем, для максимально безопасной и эффективной работы своей продукции рассчитывают определенные величины максимального и минимального статического давления (давление, при котором отсутствует движение теплоносителя в системе). Характеристики указываются в паспортах на оборудование, и крайне нежелательно при эксплуатации котельной превышать заданные значенияи, т.к. это может привести к выходу из строя смонтированной системы отопления и аварийной ситуации. Защитные меры в данном случае - правильно подобранный, смонтированный расширительный бак и аварийный клапан.
Водоподготовка котельной
Котловая вода играет решающую роль в надежности и долговечности эксплуатации котельной после ее монтажа. Как отмечено выше, воздух в теплоносителе в большей степени влияет на процессы коррозии, а химический и физический состав влияет на образование накипи и в меньшей степени на процессы окисления.
Для характеризации котловой воды используются три основных показателя, используемые всеми производителями котлов и котельного оборудования. При проектировании и монтаже котельной следует использовать рекомендации производителей и, при необходимости, предусматривать системы водоподготовки.
1. Жесткость воды
2. Водородный показатель рН
3. Удельное сопротивление воды
Жесткость воды
Характеризует способность теплоносителя образовывать накипь. В международной системе измеряется во французских градусах, у нас в мг-экв.
Накипь образуется следующим образом, при нагревании воды свыше 55 С° начинают образовываться микропузырьки газа (азот и кислород), при этом происходит процесс диссоциации бикарбонатов и образования СО2, нарушая углеродный баланс. В момент нарушения равновесия, кальций и магний, входящие в состав бикарбонатов, начинают выпадать в осадок и образовывать накипь. Образующиеся газы (кислород, азот и углекислый газ) удаляются воздухоотводчиками, а накипь откладывается в наиболее горячих точках системы, т.е. максимально в котле, бойлере и далее к приборам отопления. В отопительных системах допускается использование воды с жесткостью не более 5 мг-экв или 25 французских градусов.
Водородный показатель рН
Водородный показатель определяет кислотность или щелочность воды, с промежуточным положением - нейтральным. В котельных установках и бытовых котельных рекомендуется применять воду с рН равным 7. Однако, водородный показатель обратно пропорционален температуре котловой воды, чем выше температура, тем ниже рН.
"Можно ли использовать дистиллированную воду в системе отопления и в котле?". Однозначный ответ - нельзя. Дистиллированная вода имеет рН 5-6 едениц, а при нагревании достигает 4-5 едениц, и обладает кислотными свойствами, а кислая среда в системе отопления - это ускоренные процессы коррозии.
Ниже приведены рекомендуемые значения рН для котловой воды при 20Сº:
1. Системы со стальными компонентами 9,5 - 10,5
2. Системы с алюминиевыми компонентами 7,5-8,5
3. Системы с чугунными компонентами 7,5-10,5
В первую очередь обращаем внимание на материал из которого изготовлен теплообменник котла. Из перечисленных цифр видим, что наиболее "неприхотливы" к качеству котловой воды котлы с чугунным теплообменником.
Удельное электрическое сопротивление воды
Третий из важный показателей качество котловой воды. Чистая вода оказывает сопротивление прохождению электрического тока, а растворенные в ней газы и соли снижают этот показатель. Вода со слабой минерализацией, ρ > 4500 Ω/см, является отличным растворителей, провоцирующим коррозию, а с высокой минерализацией, ρ < 1500 Ω/см, провоцирует отложение накипи и коррозию, связанную с легким прохождением электрического тока.
