Газовый котел с запасом мощности. Нужен ли он вообще?

Часто, приобретая газовый котёл в магазине, вы можете услышать от консультантов приобрести прибор с запасом мощности. Что примечательно, такой совет не ленятся давать все окружающие. Разумеется, из лучших побуждений. Основными аргументами при этом выступает то, что такой котёл сможет прослужить дольше и будет прекрасно обогревать дом в лютые холода. Однако, это не совсем так. Хотя котлы, для которых просто необходим запас мощности существуют. Что это за котлы, и на какие характеристики обратить внимание при их выборе – расскажем в статье.

Содержание

• 1 Почему покупка котлов с запасом мощности не всегда целесообразна?
• 2 На какие характеристики обратить внимание при выборе котла?
• 3 Что у зарубежных котлов?
• 4 Заключение

Почему покупка котлов с запасом мощности не всегда целесообразна?

Разберёмся с представленными выше аргументами в пользу покупки котла с запасом:

1. Чем холоднее будет на улице, тем теплее будет дома. Сложно назвать этот аргумент весомым, так как сейчас каждый за считанные минуты может рассчитать точную мощность котла, необходимую для обогрева дома. В интернете полно различных калькуляторов, которые могут помочь рассчитать теплопотери – только характеристики дома введи, да расчёты минусовой температуры (которые тоже можно свободно найти на просторах интернета). Потому острая необходимость в запасе мощности отпадает.
2. Если у котла есть запас мощности, то он не станет на неё выходить и будет работать в умеренном режиме. Что, соответственно, должно помогать прослужить котлу дольше. Однако, сейчас котлы оснащены различными программами, которые анализируют свои возможности. И если они «понимают», что могут работать на максимуме, они это будут делать. Так увеличивается их эффективность и КПД, и на этот процесс невозможно повлиять. Так что запас никак не поможет продлить срок эксплуатации прибора.

Для покупки газового котла достаточно знать лишь точную мощность, которая необходима для обогрева помещения. Запас мощности не так уж и необходим.

Однако есть котлы, для которых запас мощности и правда является важным условием нормального функционирования. Если не брать их с запасом, то у будущего владельца могут возникать проблемы разного характера. Зачастую это те модели, оснащённые простейшей автоматикой, обладающие несложным устройством и являющиеся энергонезависимыми. Такие приборы тоже нужно выбирать с умом и знать о некоторых хитростях, на которые идут производители обогревающего оборудования.

На какие характеристики обратить внимание при выборе котла?

Самое первое, на что стоит смотреть при выборе котла с запасом мощности – это тепловая мощность. Информация об этом показателе всегда указывается в технических паспортах котлов. И в идеале она должна содержать оба вида тепловой мощности: номинальной и полезной.

• Номинальная тепловая мощность – это та мощность, которую котёл мог бы достичь в теории при КПД = 100%. То есть та мощность, которую изначально завод закладывает в прибор. Однако, такого КПД не может достичь ни один котёл. Именно для этого и было введено понятие полезной мощности.
• Полезная тепловая мощность – это та мощность, которую котёл может выдать в реальных условиях эксплуатации. При том условии, что вы его правильно смонтировали и установили. Очевидно, что полезная тепловая ёмкость меньше номинальной.

И тут стоит отметить, что в странах СНГ и России производители в техническом паспорте напольных котлов указывают значение только номинальной тепловой мощности. То есть, той мощности, которую вы никогда не получите. Почему так происходит? Дело в том, что котлы производства этих стран оснащены простейшей автоматикой, они простенькие, стальные и нацелены на использование при перебоях со светом. Что не редкость в России или странах СНГ. Что же делать в таком случае? Стоит обратиться к другой характеристике работы котла – его КПД.

И если полезную тепловую ёмкость не всегда можно увидеть в паспорте котла, то КПД всегда указано. Исходя из него, можно примерно представить, какую мощность на самом деле выдаст прибор и сколько брать запас. Однако и тут без странностей не обошлось: порой в паспорте напольного газового котла можно встретить КПД, которое равно КПД котла настенного. Хотя настенные котлы всегда обладают более высокой эффективностью, так как они более экономичны.

Как это обычно выходит? Допустим, в паспорте котла стоит одна тепловая мощность – 10 кВт. Она номинальная, значит, берём 10 кВт за 100%. Смотрим дальше: указано, что КПД составляет 90%. При помощи несложной математики получим реальный выход мощности котла: 10 * 90 : 100 = 9 кВт. Значит, полезная тепловая мощность будет равна этому значению.

Да и даже если опираться при расчётах, допустим, на цифру 90% КПД, то не факт, что именно такой выход вы получите. Особенно если дело касается напольных котлов, для которых нужно создавать специальные условия, чтобы получить с них максимальный выход тепла. Так как такие котлы зачастую являются атмосферными с открытой камерой сгорания. Для них важно обеспечивать хороший дымоход, нужный объём воздуха в помещении для горения котла и т.д. Прибавьте к этому ряд других погрешностей (к примеру, тягу, которая может меняться из-за погодных условий), и по итогу выйдет, что реальный КПД вашего рабочего котла будет колебаться в пределах 80-90%. И до достижения КПД в 90% маловероятно. Лучше ориентироваться на цифру в 80%. То есть, в целом, запас мощности котла должен составлять около 20%. При соблюдении этого условия вполне возможно выйти именно на ту мощность, которая необходима в вашем доме.

Что у зарубежных котлов?

Обращайте внимание на марки европейских производителей при выборе котла, чтобы не высчитывать самостоятельно максимум мощности своего прибора. В их паспортах обычно указана очень полная и детализированная информация. И даже помимо номинальной и полезной тепловых мощностях размещается информация о работе котла при разной его загруженности.

То есть европейцы считают необходимым указать в паспорте все данные котла, а российские уже так поступают редко. Особенно, если дело касается напольных котлов. С настенными всё немного обстоит иначе.

К слову, у настенных котлов в паспорте от изготовителя любой страны указывается два вида тепловой мощности. Однако, и тут покупателя пытаются ввести в заблуждение. Причём, даже европейцы, но также активно этим промышляют китайцы.

Они очень сильно любят вставлять номинальное значение тепловой мощности котла в его название. Это выглядит примерно так: «Котёл газовый *название марки* 24 Т». Создается впечатление, что 24 кВт – это и есть максимальная мощность, которой может достичь котёл. Но это опять же не так, и в самом паспорте прибора может содержаться информация о полезной тепловой мощности, которая окажется равной где-то 21 кВт. То есть очень важно смотреть в первую очередь именно на полезность котла, а не на номинальное значение. Его чаще всего указывают в первую очередь. Иногда крупными буквами для привлечения внимания.

Заключение

Итак, какие можно сделать выводы из того, что мы сегодня разобрали? Главное усвоить следующее:

• Котёл с запасом нужно выбирать только в том случае, если производитель указывает в паспорте котла только номинальную тепловую ёмкость;
• Так зачастую поступают именно производители стран СНГ и России;
• У европейских марок зачастую указана вся необходимая информация, но они могут вводить в заблуждение при помощи названия приборов, как и китайские производители;
• Особенно важно брать те котлы с запасом, которые достаточно просты в своём устройстве и являются энергонезависимыми;
• Особенно если эти котлы как раз-таки были произведены в России или странах СНГ;
• Обращать внимание всегда нужно именно на полезную тепловую мощность котла, а не на номинальную;
• И вообще стоит как можно более детально изучать технический паспорт котла.

Надеемся, наши советы окажутся полезными для вас, и что вы теперь знаете, какие именно котлы необходимо покупать с запасом.

Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу Вконтакте, Яндекс Дзен. Там много полезного и интересного контента!

Мощность газового котла: формула расчета

Как верно выбрать газовый котел? Данный тип отопительного оборудования сейчас является самым востребованным на отечественном рынке. Газовые котлы активно устанавливают в пригородных домах и особняках. Одной из причин такой распространенности является тот факт, что газ – это очень дешевый вид топлива. Он значительно экономичнее, чем электричество или какое-либо жидкое топливо.

Газовые котлы широко используются в частной застройке, так как газ очень недорогое топливо.

Также современные котлы имеют достаточно большое количество других достоинств.

Одно из них – отсутствие необходимости внимательно смотреть за пламенем. Газ будет подаваться непрерывно, а если почему-то огонь погаснет, то автоматика прибора сама прекратит подачу газа. Есть такие системы, которые разжигают горелку в подобном случае самостоятельно. Все это позволяет сделать использование газового котла максимально безопасным.

Коэффициент полезного действия приборов нынешнего поколения составляет 85 – 90%, что при низкой цене горючего делает их просто не заменимыми. При помощи такого котла вполне возможно отопить огромные помещения и объекты. Еще одно достоинство – не потребуется выделять дополнительное помещение для хранения запасов горючего (дров либо солярки). Иногда даже не нужно искать отдельную комнату для установки котла. В зависимости от вида оборудования, его можно расположить в любом жилом помещении. Особенно удобно устанавливать настенные котлы.

К выбору газового котла нужно подходить очень тщательно и внимательно. Прежде чем выбрать котел, рассчитайте нужную для отопления мощность.

Многие опасаются устанавливать прибор данного типа, так как считают его небезопасным. Современные котлы имеют автоматические системы охраны, помогающие избежать различных проблем, которые могут появиться во время эксплуатации.

Для того чтобы не произошла утечка газа, достаточно выполнять инструкции во время использования этого оборудования и следить за качеством работ во время монтажа. Если установка выполнена правильно, то тогда о безопасности можно не беспокоиться.

Благодаря своим достоинствам этот прибор становиться практически незаменимым для отопления дачных домиков и коттеджей. Однако есть целый ряд тонких нюансов. Их обязательно следует учитывать при приобретении этого оборудования. Например, обязательно нужно выполнить расчет мощности.

Как выбрать газовый котел

К подбору газового котла для отопления помещения нужно подходить с особой осторожностью и крайне продумано. Подбор вида оборудования для отопления, в том числе и выбор вида газового котла, крайне важная задача. Определяющей чертой любого отопительного прибора является его мощность. От этого показателя будет напрямую зависеть производительность выбранного котла, его кпд и эффективность работы. Если она вдруг окажется меньше нужной, то для обогрева здания не будет хватать тепла.

В особенности это будет заметно холодными зимними вечерами. Если же, напротив, мощность будет очень большой, то получится совершенно излишний расход горючего, что по экономическим соображениям будет очень не выгодно. Именно поэтому, прежде чем подобрать газовый котел, рассчитайте нужную для качественного отопления мощность. Расчет можно сделать при помощи специальных формул.

Вернуться к оглавлению

Расчет оптимальной мощности котла

Чтобы выполнить данный расчет понадобятся:

Схема устройства газового котла.

1. Статистические данные.
2. Рулетка.
3. Генплан.
4. Калькулятор.

Первое, на что следует сразу же обратить внимание – максимально низкая температура в вашем регионе. Так, для более северных регионов нужен будет котел чуть большей мощности. Для данных целей лучше всего внимательно изучить статистические данные по области. Чем холоднее регион, в котором расположено здание, тем большая мощность нужна будет прибору отопления.

Кроме того, необходимо учитывать, что иногда температура зимой может упасть слишком сильно. Это значит, что для северных регионов, подбирая котел, стоит остановиться на приборе чуть большей мощности, чем рассчитано по приведенной ниже формуле.

При расчете мощности котла учитывается регион проживания, площадь и утепленность помещения.

Второе, что может повлиять на необходимую мощность – размер отапливаемого помещения и степень его утепленности. В расчет обязательно вносить поправки с учетом этих особенностей строения. Так, для домов с хорошим утеплением можно подобрать котел меньшей мощности. Едва ли это сильно повлияет на температурный режим в помещении. Ведь в таком случае тепло будет хорошо сохраняться внутри, а процент потерь тепла будет минимальным.

Третье – площадь помещения. Расчет мощности обязательно учитывает этот фактор. Чем больше здание или комната, тем большая мощность котла понадобиться для его качественного отопления. Площадь можно узнать, измерив помещение рулеткой или изучив генплан. В данной формуле выполняется расчет без учета высоты потолка, поэтому ее можно применять исключительно для типовых строений, у которых высота потолка не более 2-3-х метров. Если здание имеет большую высоту помещений, то тогда нужно будет воспользоваться другой формулой, которая сможет дать более точные результаты.

Формула расчета необходимой мощности для газового котла будет выглядеть следующим образом:

M=S*U/10*k. Где

• M – мощность;
• S – площадь помещения;
• U – удельная мощность;
• K-коэффициент рассеивания.

Удельная мощность имеет различные значения для разных регионов страны. Для Москвы и области данный показатель составляет приблизительно 1,2-1,5 кВт. В северной части России – 1,5-2,0 кВт. Для южной части РФ – 0,7-1 кВт. Кроме того, в расчет вноситься поправка в соответствии с утепленностью здания.

Вернуться к оглавлению

Пример использования данной формулы

Газовый котел небольшой мощности устанавливают в доме небольшой площадью или в южных регионах.

Например, дом, для которого нужно рассчитать приемлемую мощность для газового котла, находится в южном регионе. Его площадь составляет где-то 200 кв.м. Степень утеплености – низкая. Коэффициент рассеивания в таком случае будет равен 120/100. Расчет в таком случае будет выглядеть так:

Мощность котла = 200 × 1/10 = 20 кВ

Берем во внимание тот факт, что здание плохо утеплено и теплопотери будут значительными.

Мощность котла = 200 × 1/10 *110/100= 20 кВ * 120/100 = 24кВ

В итоге получаем, что мощность необходимого оборудования, устанавливаемого в данном здании, должна быть не менее 24кВ. Однако это базовая величина. Подбирая прибор для отопления, нужно учитывать тот факт, что в большинстве зданий имеются дополнительные потребители. Сразу как расчет будет выполнен, можно приступать к подбору нужного оборудования.

Для хорошо утепленного здания, которое имеет небольшое количество окон и дверей, коэффициент рассеивания будет равен 1. В случае если здание располагается в теплом регионе, где зимняя температура не бывает ниже -10 -12 градусов, эту величину можно считать равной 0,8-0,9. Именно эти коэффициенты вносятся в расчет.

Вернуться к оглавлению

Более точная формула расчета

Таблица коэффициентов рассеивания тепла.

Формула приведенная выше подходит для типовых зданий. В случае если в помещении потолки выше 3-х метров, данный метод расчета использовать не стоит.

Для вычисления мощности понадобятся:

1. Статистические данные.
2. Рулетка.
3. Генплан.
4. Калькулятор.
5. Таблица коэффициентов рассеивания.

Этот расчет даст более точные результаты. Первым делом нужно вычислить объем обогреваемого здания. Сделать это можно при помощи самой обычной рулетки, или же внимательно ознакомившись с генпланом. Вторая величина, которая нужна для вычисления – разница температур. Нужно воспользоваться статистическими данными по региону. Рассчитывается данная величина следующим образом:

Разница температур = требуемая температура в помещении – минимальная температура на улице.

Таблица по выбору мощности котла отопления с учетом площади дома.

В данном методе еще учитывается коэффициент рассеивания. Его можно вычислить при помощи специальной таблицы. В случае если в доме плохая теплоизоляция, то данный коэффициент равен 3-4. Его берут для упрощенных деревянных конструкций или конструкций, которые сделаны из гофрированных металлических листов.

При низкой теплоизоляции коэффициент рассеивания равняется 2-2,9. Используют данное значение при упрощенной конструкции здания, когда используется одинарная кирпичная кладка или применяется простая конструкция окон и крыши. Так же эту величину стоит выбрать в том случае, если окна имеют один стеклопакет.

Средняя степень теплоизоляции позволяет использовать в качестве этого числа коэффициенты от 1-го до 2-х. К этой категории относятся дома, которые имеют небольшое количество окон и дверей, двойную кирпичную кладку и крышу, которая имеет стандартную кровлю.

Высокая степень теплоизоляции у строений которые имеют улучшенную конструкцию, двойной слой утеплителя, окна со сдвоенными рамами, высокий уровень пола и утепленную крышу.

В таком случае коэффициент рассеивания принимает значения от 0,5 до 1. Именно эти величины нужно включить в расчет.

В итоге, при подстановке всех требуемых значений формула расчета мощности газового котла выглядит таким образом:

Мощность = объем помещения * разницу температур * рассеивание/ 860.

Вернуться к оглавлению

Что еще нужно учитывать

Если котел нужен только для водоснабжения, то будет достаточно 24 кВт.

Есть некоторые особенности здания, которые могут в значительной степени увеличить значение необходимой мощности газового котла. Бывает так, что котел используют как для отопления строения, так и для обеспечения ГВС в доме тогда требуемую мощность нужно увеличить на 20-25%.

В случае когда котел нужен только для водоснабжения, лучше остановить свой выбор на вариантах, которые имеют мощность – 24кВт. Ее вполне хватит для минимального комфорта в обеспечения горячей водой небольшого дома. Но, прежде чем приобрести котел такой мощности, необходимо произвести дополнительные расчеты.

Нужно узнать предполагаемую сумму расхода горячей воды. Для этого достаточно сложить величину расхода воды всех работающих приборов. Вот только некоторые значения:

1. Ванна будет расходовать где-то 8-9 литров в минуту.
2. Душ тратит 9 литров в минуту.
3. Мойка – 4 литра в минуту.
4. Туалет – 4 литра в минуту.

Чем больше площадь дома или потребтелей горячей воды, тем большей мощности котел вам потребуется.

Если приборов больше, то вполне может понадобиться котел большей мощности. Дополнительными потребителями горячей воды являются бассейны, сауны, оранжереи и теплые полы. В случае если что-то из перечисленного здесь имеется в здании, то требуемую мощность стоит увеличить еще на 20-25%. Иначе может сложиться ситуация, когда котел не сможет одновременно справляться с обогревом помещений и обеспечивать здание и дополнительные конструкции горячей водой. Во многих современных приборах данная проблема решается при помощи специальных предохранителей, которые прекращают подачу горячей воды один раз в 25-30 минут и переключаются на обогрев. За это время здание не успевает сильно остыть.

Вернуться к оглавлению

Что еще нужно знать для правильного выбора

Есть еще множество параметров кроме мощности, которые нужно учитывать при выборе газового котла отопления:

Двухконтурный газовый котел нужен для одновременного отапливания дома и нагрева воды.

1. Необходимо определиться с количеством контуров. Для этого следует сначала узнать в чем отличие между одноконтурными и двухконтурными приборами.
2. Типы котла бывают разными. Можно отдать свое предпочтение настенному или напольному оборудованию. Чаще всего устанавливают газовые котлы, которые крепятся на стену.
3. В разных приборах используют разные камеры сгорания. Они могут быть двух видов: открытые и закрытые.
4. Дизайн. Сейчас котлы имеют не только функциональное значение, но и могут дополнять дизайн комнаты. По-желанию клиента фирма-изготовитель может украсить котел резными узорами или же использовать для его производства и отделки специальный материал, который понравиться покупателю. Однако такие услуги не пользуются большой популярностью в нашей стране.

Вернуться к оглавлению

Настенные и напольные котлы

По типам котлы делятся на настенные и напольные.

Напольные котлы, как становится понятно из их названия, монтируются прямо на пол и чаще всего подключаются к достаточно производительному емкостному водонагревателю для обеспечения здания горячей водой. Настенные котлы размещаются на стенах и прекрасно подходят для отопления собственной квартиры или коттеджа. Самое главное достоинство таких котлов – небольшой размер. Это делает их особо удобными. Меньшие габариты по сравнению с напольными котлами – это не единственное достоинство. Данный тип оборудования можно разместить на чердаке, в ванной или подвале. Приборы, которые относятся к напольному типу, устанавливать в таких местах не рекомендуется из-за повышенной влажности.

Однако настенные котлы дают относительно небольшую мощность, которой может не хватить на отопление большого дома. Мощность настенного оборудования колеблется в пределах от 12 до 36 кВт. У напольных приборов она значительно выше и может доходить до 160 кВт.

Два этих вида не сильно отличаются по своей функциональности. В большинстве случаев работой котла можно управлять в ручном и автоматическом режиме. Во-втором случае заданная температура будет поддерживаться без дополнительной регулировки. Котел сам будет увеличивать или уменьшать мощность своей работы. В случае, если подача газа прекратится, он завершит свою работу и начнет ее тогда, когда она возобновиться. Это делает работу оборудования максимально безопасной. Автоматические системы безопасности контролируют наличие пламени, газа, тяги в дымоходе и нагрев установленного теплоносителя.

Еще одно отличие – способ нагрева воды. В напольном котле чаще всего вода греется в некоторой емкости. Часто за счет именно этого резервуара такое оборудование выглядит громоздким и не помещается в небольших комнатках. В настенном котле прогревание воды происходит в проточном режиме. В таком случае нет необходимости выделять дополнительное место под резервуар. Вода будет греться непосредственно перед подачей. Однако этот способ нагрева воды имеет значительный минус. Перед тем как в кран поступит горячая вода, пройдет некоторое время, и чем котел дальше располагается от потребителя, тем больше времени может понадобиться.

По стоимости настенные котлы немного дешевле напольных, но в отличии от второго типа они не так долговечны. Кроме того, обслуживание такого оборудования тоже отличается небольшой стоимостью.

Вернуться к оглавлению

Одноконтурные и двухконтурные котлы

Схема подключения бойлера для нагрева воды и одноконтурного котла.

Важно помнить, что данное оборудование различается еще и своей внутренней конструкцией. Одноконтурные и двухконтурные котлы сильно отличаются принципом работы. У них совершенно разный метод нагрева воды.

Одноконтурные котлы не имеют систему, которая обеспечивает водоснабжение дома горячей водой. Другими словами, они предусмотрены только для отопления комнат. Но с подключением специального водяного теплообменника, выносного бойлера, и при помощи такого оборудования можно нагревать воду. Это вид стоит немного дешевле своих двухконтурных аналогов и применяется в маленьких домах. Для обслуживания больших зданий и коттеджей они не подходят. Его мощность может составлять от 18 до 40кВТ. Большой дом таким прибором обогреть просто не получиться. Определить, подходит ли такой прибор, можно при помощи специальной формулы.

Двухконтурные котлы имеют более обширные возможности и функции. Благодаря дополнительному контуру этот котел справляется сразу с двумя функциями: отопление дома и подогрев горячей воды. Свое наименование это оборудование получило поэтому, что в них установлено 2 контура: 1 из них несет ответственность за отопление, а 2-ой – за подогрев воды, который выполняется в проточном режиме. Данный вид оборудования очень популярен. Его достаточно часто устанавливают в частных домах и на дачных участках. Мощность этого прибора составляет от 20 до 60 кВт, при всем этом он обеспечивая дом приблизительно 10-16 литрами воды в минуту. Для того чтобы определить, нужно выполнить расчет потребления воды всеми приборами.

Если владелец дома желает увеличить подачу горячей воды, то можно оборудовать прибор специальным бойлером. Его можно присоединять к любому типу котла.

Котел газовый двухконтурный имеет целый ряд достоинств, которые имеют сильное значение для хозяев небольших частных домов и дачных участков. Самое главное их преимущество – малогабаритность. Его можно разместить в очень маленькой комнатке или в жилом помещении, и он совершенно не будет там мешаться. Еще одно достоинство – небольшие сроки установки.

Хотелось бы отметить тот факт, что стоимость установки котла с двумя контурами и специального оборудования для обогрева воды значительно меньше, чем, если б нужно было бы установить дополнительную систему горячего водоснабжение для одноконтурного. Именно поэтому данный тип оборудования пользуется таким широким спросом на отечественном рынке.

Сколько электроэнергии потребляет газовая печь с принудительной подачей воздуха в моем доме?

В: Сколько электроэнергии нужно газовой печи?

A: Домашняя газовая печь с принудительной подачей воздуха обычно требует небольшого количества электроэнергии для розжига и работы в вашем доме. Большинство газовых нагревательных печей потребляют менее 600 Вт электроэнергии, или менее половины типичной электрической цепи на 15 ампер. Газовая печь использует это небольшое количество электроэнергии для питания воздуходувной или вентиляторной части печи, которая обеспечивает циркуляцию воздуха в доме, а также приводит в действие вентиляторы, создающие тягу, чтобы безопасно выталкивать выхлопные газы из дома.

Существуют различия в электроэнергии, необходимой для газовых запальников для печей и приборов. Некоторые газовые приборы имеют электронные воспламенители, которые издают «тикающий» звук и потребляют небольшое количество электроэнергии, другие типы воспламенителей со свечами накаливания потребляют большой ток, чтобы оставаться горячими во время работы газового прибора. Многих портативных электрических генераторов более чем достаточно для работы вашей газовой печи, когда электричество правильно и безопасно подключено к вашей печи, как правило, электриком.

Это ответ на ваш вопрос? Узнайте больше о благоустройстве дома на CallMosby.com.

Зачем работать с Mosby Building Arts?

Если эффективность, знания и мастерство изготовления имеют первостепенное значение, Mosby — ваш партнер. Мы являемся проектно-строительной фирмой, которая занимается всеми аспектами вашего проекта реконструкции от начала до конца. Все члены команды, необходимые для завершения вашего проекта (дизайнеры, архитекторы и производственные бригады), находятся под одной крышей, чтобы обеспечить эффективность времени и денег, контроль качества и бесперебойную связь на всех этапах.

Ремонт кухни

Квалифицированные мастера Mosby изготовят вашу новую кухню с первого раза, позаботившись о каждой детали. От шкафов и столешниц до раковин и бытовой техники, до кухонных островов и уголков для завтрака, мы можем помочь вам от начала до конца. Для дизайна и реконструкции кухни в Сент-Луисе, штат Миссури, Mosby — правильный выбор.

Узнайте больше о ремонте кухни здесь.

Установка и замена сайдинга

Внешний вид вашего дома так же важен, как и его интерьер. Независимо от того, пришло ли время заменить строительный сайдинг, старый мазонитовый сайдинг или обновить внешний вид вашего дома, у Mosby есть команда специалистов по сайдингу, обученных и сертифицированных в области установки винилового сайдинга, сайдинга из фиброцемента, сайдинга из натурального и инженерного дерева, кедра. сайдинг, отделка и мигание.

Узнайте больше об установке и замене сайдинга.

Ремонт дома Душевное спокойствие

Нет необходимости иметь дело с несколькими компаниями или разочарования левой рукой, не знающей, что делает правая. Мосби избавляет дом от догадок, планируя работу и работая по плану. Вы узнаете объем работ и цену еще до того, как ударит первый молоток. И работа будет сделана с стремлением к совершенству и вашему счастью. На все ремонтные работы Mosby распространяется наша 10-летняя гарантия качества.

Вы можете быть уверены, что с Mosby вы в надежных руках:

• 10-летняя гарантия качества
• Более 70 лет опыта

Управление энергетическими котлами | Консультации

Ян Марчант, PE, CEM, LEED AP BD+C; К. Дуглас Верме, PE, CEM, CEA; Майкл Стивенс 21 сентября 2018 г.

Цели обучения

• Изучить определение энергетических котлов.
• Изучите коды и стандарты, применимые к элементам управления котлом.
• Знайте важность управления тремя основными элементами, общими для всех котлов.

---

Котлы играют решающую роль в обеспечении энергией объектов. Большинство крупных котлов производят пар, который можно использовать для обогрева зданий и технологических процессов, а также они являются полезным источником движущей силы. Горячая вода также может быть обеспечена объектами с помощью бойлеров.

Из-за высокой энергоемкости больших котлов необходимо принимать особые меры предосторожности для обеспечения безопасной эксплуатации. Крупный пользователь энергетических котлов также должен правильно настраивать, контролировать и обслуживать котлы, чтобы обеспечить их работу с максимальной эффективностью.

Эксплуатация котлов

В соответствии с Кодексом Американского общества инженеров-механиков (ASME) по котлам и сосудам под давлением 2017 (BPVC), энергетические котлы производят пар с давлением более 15 фунтов на кв. дюйм или воду с давлением более 160 фунтов на кв. Ф. Топливные энергетические котлы бывают двух типов: водотрубные и жаротрубные. Как следует из названия, водотрубный котел содержит нагретую жидкость внутри труб, а дымовые газы находятся снаружи труб; тепло от продуктов сгорания проходит через металлические стенки трубы во внутреннюю жидкость. Водотрубные котлы имеют широкий диапазон по давлению и мощности. Трубы в водотрубном котле обычно расположены вертикально, так что пузырьки пара, образующиеся внутри труб, поднимаются вверх и собираются в паровом барабане.

Жаротрубные котлы имеют трубы большего диаметра, расположенные в большом барабане. По этим трубам проходят дымовые газы, нагревая воду в большом барабане. Жаровые трубы расположены горизонтально, при этом пар образуется снаружи трубы, поднимается в большой барабан и собирается в верхней части барабана. Дымотрубные котлы обычно имеют производительность пара 200 000 фунтов в час и давление 1000 фунтов на кв. дюйм. Увеличенный вид малопламенной двухтопливной горелки с предохранителями пламени показан на рисунке 1. Показанная двухтопливная горелка имеет степень ожога №. 2 масло с паровым распылением и природный газ.

Для горения необходимы три компонента: топливо, кислород и тепло. Все три из них должны контролироваться для эффективного управления котлом, а кислород обычно подается в виде компонента воздуха. Скорость подачи топлива регулируется в соответствии с требованиями процесса для поддержания температуры и/или давления в котле. Скорость подачи кислорода регулируется для обеспечения полного стехиометрического сгорания топлива. Слишком мало воздуха и не все топливо сгорает, что приводит к загрязнению окружающей среды, в том числе опасным угарным газом, и топливу впустую. При подаче избыточного воздуха энергия тратится впустую, так как избыточный воздух отнимает тепло у пламени. Высокие температуры пламени также вызывают реакцию азота с кислородом, что приводит к образованию оксидов азота, обычно называемых NOx. Тепло подается для инициирования горения посредством искры и/или пилотного пламени. После установления горения оно обычно самоподдерживающееся.

Управление котлом

Все котлы требуют управления тремя основными элементами для безопасной и эффективной работы. Три элемента – это поток воды, поток воздуха и поток топлива. В паровых котлах расход воды используется для поддержания уровня в барабане. Поскольку трубы являются частью котла, используемой для передачи тепла от дымовых газов к воде, они подвергаются самым высоким температурам. Обеспечение того, чтобы они были погружены в воду, жизненно важно для предотвращения их перегрева и выхода из строя. Топливо и воздух регулируются совместно, но количество подаваемого топлива зависит от подводимого тепла, необходимого для управления либо температурой котла, либо давлением пара. Затем воздух контролируется для оптимизации процесса горения.

Котлы, производящие насыщенный пар, нуждаются только в контроле давления, поскольку температура является термодинамическим свойством насыщенного пара. На рис. 2 показана фотография модернизации горелки для котла с насыщенным паром производительностью 50 000 фунтов в час и давлением 150 фунтов на квадратный дюйм с новым узлом горелки с элементами управления безопасностью горения. В этой модернизации класс нет. Горелка мазут/природный газ №6 заменена на ст. 2 горелки на дистиллятном масле/природном газе с рециркуляцией дымовых газов (FGR) для уменьшения выбросов NOx.

Котлы с перегретым паром представляют собой особый случай, поскольку необходимо контролировать как давление, так и температуру. Котел управляет тремя основными функциями, затем насыщенный пар проходит через змеевики в потоке горячего газа для дальнейшего повышения температуры пара. Температуру конечного пара регулируют, либо контролируя количество дымовых газов, проходящих через змеевики пароперегревателя, либо слегка перегревая пар, а затем охлаждая до желаемой температуры, либо добавляя воду в пар, используя пароохладители, позволяя использовать скрытую теплоту парообразования. для охлаждения пара до нужной температуры — или в обход насыщенного пара и смешивания его с перегретым паром для достижения нужной температуры. Во многих случаях желательно иметь как автоматическое, так и ручное управление этими функциями управления. На рис. 3 показан замененный экономайзер дымовых газов с новой заслонкой тяги.

Критические элементы управления должны быть заблокированы, чтобы при определенных условиях отключать горение котла. Эти блокировки предназначены для обеспечения безопасности персонала и защиты оборудования. Оборудование должно быть отключено при потере потока воздуха для горения, аномальном давлении в топке, низком уровне воды, пропадании пламени, высоком или низком давлении топлива, ненормальных условиях распыляющей жидкости и высокой температуре и/или давлении пара. Блокировка должна отключать оборудование независимо от того, находится ли основная функция управления в автоматическом или ручном режиме. Защитная блокировка должна быть сброшена вручную после определения и устранения причины отказа.

Нормы и требования

Основными нормами, регулирующими управление котлами, являются ASME CSD-1-2015 «Устройства управления и безопасности для котлов с автоматическим нагревом» и NFPA 85: Код опасности для котлов и систем сжигания, в настоящее время издание 2015 года. CSD-1 применяется к котлам мощностью до 12,5 млн БТЕ/ч. Нижний предел объема энергетических котлов составляет 400 000 БТЕ/ч; обсуждение элементов управления в CSD для этой статьи ограничено этим диапазоном. Для котлов мощностью 12,5 млн британских тепловых единиц в час и более руководящим кодексом является NFPA-85. Многие местные и международные кодексы включают части этих двух кодексов в свои формулировки.

Следующее обсуждение освещает многие из требований, содержащихся в кодах. См. коды исключений и, в некоторых случаях, более строгие требования, чем описанные в этой статье.

Часто упускаемые из виду требования к системе управления котлом – подключение внешних устройств, не предусмотренных заводской системой управления. Одним из них является требование блокировки котлов источником воздуха для горения. Впускные заслонки или вентиляторы воздуха для горения не являются неотъемлемыми компонентами органов управления, которые часто поставляются производителем горелки. Еще одним внешним элементом управления является дистанционный выключатель. Это требование определено в CSD-1 CE-110 (b). Эти элементы, внешние по отношению к органам управления горелкой/котлом, требуют от инженера-разработчика включения этих требований к интерфейсу в проектную документацию.

Отключение при низком уровне воды настолько критично для паровых котлов, что требуются два устройства с отдельными трубопроводами. Одно из устройств может быть автоматическим, позволяя котлу перезапуститься, если уровень воды восстановится. Это устройство работает при более высоком уровне воды. Устройство, настроенное на минимальный уровень воды, представляет собой устройство ручного сброса, требующее от оператора подтверждения наличия достаточного количества воды в котле для ручного сброса устройства. Уровень воды также отображается визуально, обычно с помощью стеклянного водомерного столба. Устройства должны быть подключены без запорной арматуры.

Для котлов с принудительной циркуляцией требуется один или несколько методов определения адекватного расхода воды через котел. Расход можно определить с помощью расходомера или определить по разнице температур воды на входе и выходе из котла.

Для паровых котлов также требуется реле высокого давления. Этот переключатель должен прерывать подачу топлива в котел в случае высокого давления. Это давление должно быть ниже максимально допустимого рабочего давления и настройки предохранительного клапана. Это устройство сбрасывается вручную. Устройство установлено без клапанов, которые могли бы изолировать его от внутреннего давления котла. Звуковые и визуальные сигналы тревоги в котельной рекомендуются для управления отключением высокого давления для котлов, подпадающих под действие ASME CSD-1.

Для водогрейных котлов также требуется высокотемпературный защитный выключатель. Этот переключатель должен прерывать подачу топлива в котел в случае высокой температуры. Этот верхний предел температуры ниже максимально допустимой температуры оборудования. Для каждого котла в системе требуется отдельный выключатель. Это устройство сбрасывается вручную. Устройство установлено без клапанов, которые могли бы изолировать его от котловой воды, соответствующей рабочей температуре.

Топливные рампы

Топливные агрегаты должны соответствовать требованиям ASME CSD-1 и NFPA 85. Государства и страховые компании могут предъявлять к топливным агрегатам дополнительные требования, которые выходят за рамки кодов ASME и NFPA. Некоторые из этих требований включают двойные запорные и выпускные клапаны на газовых рампах. Если воздух смешивается с газообразным топливом (например, смеси пропана/воздуха местной коммунальной установки, свалки или метанового газа), в газовой рампе может потребоваться пламегаситель.

Двойной запорный и выпускной клапаны предназначены исключительно для обеспечения безопасности эксплуатации. Когда горелка не работает, выпускной клапан открыт, а два запорных (запорных) клапана закрыты. При розжиге горелки выпускной клапан закрыт, а два запорных (запорных) клапана открыты. Эта конструкция предотвращает попадание газа в камеру сгорания, если газовый клапан выше по потоку негерметичен. Если несколько котлов работают параллельно, топливные линии каждого отдельного котла должны иметь ручную изоляцию от общего источника топлива. В установках с несколькими котлами, в которых работает более одного котла, рекомендуется иметь главный щит управления котлом (MBCP). Этот MBCP обеспечит автоматический переход на режим опережения-запаздывания и выбор работающего(их) котла(ей). Также рекомендуется, чтобы отдельные котлы имели свои пульты управления котлами с ручным переключателем для местного и дистанционного управления (через МПКТ).

Газовая рампа и все ее компоненты требуют одобрения страховой компании, которая обычно прилагается производителем к котлу и/или горелке. Марка и модель этих компонентов должны быть воспроизведены в случае замены, чтобы сохранить одобрение страховщика. Газовые рампы, спроектированные и изготовленные по индивидуальному заказу, могут использоваться для конкретных применений. Однако компоненты и средства контроля должны быть рассмотрены и одобрены органом по андеррайтингу. Установленная система также должна быть проверена инспектором страхового органа до того, как топливная рампа будет введена в эксплуатацию.

Все эти дополнительные аксессуары создают дополнительный перепад давления в поезде. Для этого может потребоваться проектирование более высокого давления на входе в газовую рампу или указание большего размера трубы и газовой рампы для достижения номинальной мощности котла. Регуляторы газа обычно требуются для дросселирования давления входящего газа до приемлемых пределов. Они увеличиваются в размерах с увеличенными газовыми рампами и газом более низкого давления. Вентиляционные клапаны и, как правило, газовые регуляторы требуют вентиляционного трубопровода, выходящего за пределы здания. Некоторые производители котлов предлагают «безвентиляционные» газовые регуляторы с газовыми рампами в качестве опции для конкретных применений. Это снижает трудозатраты и материальные затраты на вентиляцию регулятора. На рис. 4 показана новая установка газовой рампы для модернизации горелки.

Тендерные документы должны указывать и/или показывать эти элементы таким образом, чтобы подрядчики имели реалистичные размеры, количество материалов и устройств, а также длину вентиляционных трубопроводов. Составитель спецификации также должен быть осторожен, чтобы не переусердствовать с деталями этих аксессуаров в собственном языке в публичном контракте. Составитель спецификации должен согласовать аксессуары, необходимые для конкретной газовой рампы, со страховым агентом владельца и указанными производителями котлов, чтобы обеспечить баланс информации.

Важно отметить, что требования Международного кодекса топливного газа-2018 (IFGC) заканчиваются на входе в газовую рампу. Трубопровод топливного газа, который включает запальное топливо, может быть предоставлен другим подрядчиком, отличным от подрядчика, поставившего котел. В этом случае границы области применения должны быть четко указаны в тендерных документах.

Перед загрузкой топлива в энергетический котел необходимо продуть топку. Большинству котлов требуется наличие воздуха для горения, чтобы запустить котел и разрешить основное горение. Затем, в зависимости от типа используемого пилота, вводится топливо. Для большинства типов воспламенения пламя должно образоваться в течение 4 секунд — если пламя пропадает более чем на 4 секунды, подача топлива прекращается. Допустимое время закрытия топливного клапана от 1 до 5 секунд определяется теплопроизводительностью горелки.

Для котлов производительностью более 2,5 млн БТЕ/ч требуется блокировка с ручным сбросом в случае пропадания пламени и потери воздуха для горения. При потере питания управления требуется ручной сброс. Большинство производителей котлов/горелок требуют использования цикла постпродувки и цикла предварительной продувки в случае потери электроэнергии, прерывания подачи топлива или при переходе на вторичный или третичный источник топлива. Панель управления котлом, содержащая все элементы управления котлом, за исключением органов управления безопасностью горения, показана на рис. 5.

Горелки, работающие на жидком топливе, должны соответствовать стандарту UL-296 для жидкотопливных горелок, стандарту UL-726 для агрегатов котлов, работающих на жидком топливе, или стандарту UL-2096 для агрегатов, работающих на коммерческом/промышленном газе и/или жидком топливе, с оборудованием для снижения выбросов. Для жидкотопливных горелок, требующих распыления воздуха или пара, необходимо контролировать давление этих сред. Котлы, требующие предварительно подогретого масла, также требуют контроля температуры.

Проверка пламени для мазутных горелок также требуется, хотя допустимое время для воспламенения и прекращения пламени несколько больше, чем для газовых котлов, в зависимости от типа воспламенения и скорости горения. Блокировки подачи воздуха для горения аналогичны блокировкам газовых агрегатов.

Для больших котлов производительностью более 12,5 млн БТЕ/ч должны генерироваться аварийные сигналы для уведомления операторов об опасных условиях и отказах оборудования или эксплуатационных сбоях. Сигнализация должна быть звуковой и визуальной. Звуковой сигнал тревоги может быть отключен, пока неисправное состояние все еще существует, но визуальная индикация должна оставаться до тех пор, пока неисправное состояние не будет восстановлено до нормального состояния.

Улучшения выбросов в существующем котле часто изменяют характеристики пламени. Предохранители пламени горелки должны быть проверены повторно, чтобы гарантировать пределы измененного пламени. Для котлов, работающих на нескольких видах топлива, датчики пламени должны правильно обнаруживать пламя используемого топлива.

Инспекция

Еще одна важная организация, управляющая контролем котлов в Национальном совете инспекторов котлов и сосудов под давлением (NBBI). Этот важный совет следит за соблюдением стандартов на строительство, монтаж, ремонт и вспомогательное оборудование котельных установок. Их стандарты используются всеми инспекторами по котлам, как государственными, так и частными, для проверки котлов и котельных установок.

NBBI наблюдает за строительством, испытаниями и штамповкой всех котлов и сосудов под давлением ASME в Соединенных Штатах. Предохранительные и предохранительные клапаны испытываются и сертифицируются бирками NBBI при их изготовлении и при восстановлении.

Они постоянно обновляют многие из своих стандартов, чтобы не отставать от новых технологий. Элементы котельной установки, такие как деаэраторы и насосы питательной воды котла, должны быть выбраны в соответствии с их требованиями к давлению для конструкции и выбранным давлением подачи, соответственно. Котлы, которые мы рассматриваем в этой статье, требуют проверок NBBI не реже одного раза в 2 года, а иногда и ежегодно, чтобы получить сертификат на эксплуатацию. Эти проверки могут проводиться государственными органами или страховыми компаниями, которыми обычно являются страховые компании. Все эти инспекторы должны быть сертифицированы NBBI.

Если эти проверки не будут завершены в отведенное время или проигнорированы, у владельца не будет страховки на случай отказа.