Система отопления с двухконтурным котлом. Контур котла

Циркуляционный контур котла

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 22 В 21/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4825952/06 (22) 09.04.90 (46) 15.11.92. Бюл. йг 42 (71) Производственное объединение "Белгородский завод энергетического машиностроения" (72) А.Г.Курляндчик, Б,Е.Акопьянц и

В.И.Миллер (73) П роизводствен ное объединение "Бел городский завод энергетического машиностроения" (56) Авторское свидетельство СССР .М 819491, кл, F 22 В 37/26, 1978.

Роддатис К,Ф. и др. Котельные установки, т.2, 1946, с.132, фиг.89а, (54) ЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ КОНТУР КОТЛА (57) Использование: в устройствах паровых котлов. Сущность изобретения: циркуляИзобретение относится к котлостроению, Известен циркуляционный контур котла, содержащий испарительные трубы, объединенные нижним раздающим и верхним собирающим коллектором. а также пароотводящие и рециркуляционные трубы. При этом последние выполнены необогреваемыми и с целью уменьшения в них снова пара подсоединены к верхнему коллектору в районе его нижней образующей.

В случае подсоединения к верхнему коллектору в районе его нижней образующей большого количества испарительных труб, что чаще всего применяется в котельной технике, подсоединение рециркуляционных труб по известной схеме невозможно.

5U 177б343 АЗ ционный контур котла содержит испарительные трубы 1, объединенные нижним и верхним коллекторами 2 и 3, и подключенный к последнему горизонтальный патрубок 6, к нижней части которого подключены рециркуляционные трубы 4, а к верхней — между коллектором 3 и зоной подключения рециркуляционных труб

4 — пароотводящие трубы 5. Контур снабжен дополнительной водоохлаждаемой поверхностью 11, заведенной в верхнюю часть рециркуляционных труб 4, а второй торец упомянутого патрубка 6 выполнен заглушенным. При работе котла в поверхность 11 подают охлаждающий теплоноситель. Конденсация пара снижает захват последнего в рециркуляционные трубы 4. 2 ил.

Известно также подключение рециркуляционных труб к верхнему коллектору радиально выше его нижней образующей.

Такая схема подключения дает возможность подсоединять испарительные трубы к верхнему коллектору в районе его нижней образующей. Однако, такой контур обладает пониженной надежностью циркуляции вследствие возможности снова пара в рециркуляционные трубы. При этом уменьшается вес столба среды в трубах и увеличивается их сопротивление, что приводит к уменьшению количества циркулирующей по контуру воды.

Кроме того, при расположении верхнего коллектора внутри газохода при обеих схемах подключения рециркуляционных труб

1776343

25

35 возникают сложности при выводе последних в необогреваемую зону.

Целью изобретения является повышение надежности циркуляции в контуре.

Поставленная цель достигается тем, что в циркуляционном контуре котла, содержащем испарительныетрубы, объединенные нижним раздающим и верхним собирающим коллекторами, а также рециркуляционные и пароотводящие трубы, испарительные трубы подсоединены к верхнему коллектору в районе его нижней образующей, рециркуляционные трубы верхними концами подсоединены к нижней образующей патрубка, горизонтально подключенного одним торцом к верхнему коллектору в районе его боковой образующей и заглушенного с другого торца, а пароотводящие трубы подсоединены к верхней образующей этого патрубка на участке между верхним коллектором и рециркуляционными трубами, В полость верхнего конца рециркуляционных труб может быть введена теплообменная поверхность. например, типа "труба в трубе".

На фиг.1 представлен общий вид циркуляционного контура, размещенного в конвективном гаэоходе котла; на фиг.2 вариант с дополнительной теплообменной поверхностью.

Циркуляционный контур котла содержит испарительные трубы 1, объединенные нижним раздающим 2 и верхним собирающим 3 коллекторами, а также рециркуляционные 4 и пароотводящие 5 трубы.

Испарительные трубы 1 подключены к верхнему коллектору 3 в районе его нижней образующей. Рециркуляционные трубы 4 верхними концами подсоединены к нижней образующей патрубков 6, горизонтально подключенных одним торцом к верхнему коллектору 3 в районе его боковой образующей и заглушенных с другого торца, а ни>кними — к нижнему коллектору 2 и вынесены эа пределы гаэохода 7. Пароотводящие трубы 5 подсоединены к верхней образующей патрубков 6 на участке между верхним коллектором 3 и рециркуляционными трубами

4 и, например к паровому обьему циклонасепаратора 8, водяной объем которого посредством отпускных труб 9 подсоединен к

: нижнему коллектору 2. В полость верхнего конца рециркуляционных труб 4 через штуцер 10 введена теплообменная поверхность l1 типа "труба в трубе", наружная труба 12 которого заглушена по торцам и подсоединена трубопроводом 13 к линии подачи питательной воды в экономайзер (на чертеже не показан). Внутренняя труба 14 открытым концом соосно введена в полость трубы 13, а другим концом подсоединена к линии подачи питательной воды от экономайзера в барабан (на чертеже не показаны).

Циркуляционный контур работает следующим образом.

Горячие газы поступают в газоход 7 и, двигаясь сверху вниз, отдают тепло циркулирующей в испарительных трубах 1 воде.

Образовавшаяся в последних пароводяная смесь поступает в верхний коллектор 3 и иэ него в патрубки 6. В последних происходит расслоение пароводяной смеси на пар и воду. Пар через пароотводящие трубы 5 отводится в циклон-сепаратор 8, из которого осушенный пар отводится в барабан котла, а отсепарированная вода по опускным трубам возвращается через нижний коллектор

2 в циркуляционный контур. Вода и оставшийся в ней пар иэ патрубков 6 поступают в рециркуляционные трубы 4, в верхних концах которых происходит конденсация пара при его контакте с теплообменной поверхностью 11, через которую протекает питательная вода. Нагретая в теплообменнике

11 питательная вода направляется в барабан котла. Вода из рециркуляционных труб

4 через нижний коллектор 2 вновь поступает в испарительные трубы 1.

Заявляемая конструкция позволяет предотвратить снос пара в рециркуляционные трубы, увеличив тем самым вес столба среды в них и уменьшить их сопротивление. что повышает надехсность циркуляции.

Формула изобретения

Циркуляционный контур котла, содерх

1776343

Составитель А. Курляндчик

Техред М.Моргентал Корректор, Н. Бучок"

Редактор А. Харина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 4050 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

www.findpatent.ru

Обвязка твердотопливного котла отопления, схема

Нужно отметить, что схема обвязки твердотопливного котла включает несколько элементов и устройств, которые обязательно необходимо использовать, чтобы работа системы отопления была долговечной.

Схема обвязки котла на твердом топливе, это необходимые устройства и элементы, которые вместе образуют единую систему отопления. В такую систему отопления входит:

• Котел.
• Циркуляционный насос.
• Расширительный бачок.
• Система аварийного питания.
• Система совместного смешивания.
• Буферная емкость.
• Аварийный контур
• Система защиты от коррозии.
• Манометр, сливной кран, специальный вентиль. Это все собрано в один блок
• Термоклапан.
• Поплавковый кран.

Твердотопливный котел. Некоторые особенности

Некоторые котлы имеют уже предустановленную систему охлаждения, которые имеют змеевидную форму, и подключающуюся к водопроводу. Также можно приобрести твердотопливный котел, со специальной арматурой, где находятся встроенные теплообменники. Кроме этого, твердотопливный котел имеет смесительный узел, который используется для понижения температуры.

Обвязка твердотопливного котла отопления схема

Необходимо отметить, что к монтажу системы отопления нужно отнестись очень ответственно, так как от правильной установки будет зависеть правильная циркуляция и распределение носителя тепла по всей системе. Только правильный монтаж системы отопления обеспечит качественное безопасное отопление.

На сегодня можно успешно применять несколько разных систем обвязки отопления. Обвязка твердотопливного котла для отопления различаются между собой по сложности монтажа и принципу работы.

Одна из самых простых схем отопления, это использование гравитационного контура. Такая обвязка прекрасно подойдет для отопления небольшого помещения.

В такой системе отопления движение теплоносителя происходит за счет естественных процессов. Такая обвязка имеет довольно эффективную защиту от перегрева во время отключения основного контура при отключении электричества. При подключении есть одна важная особенность. Твердотопливный котел должен находиться немного ниже радиаторов отопления в цепи.

Чтобы не было гидроудара, схема монтажа для правильного отопления предусматривает установку специального расширительного бака. Бак разделен на две полости. В одной части бака находится вода, а в другой части бака находится воздух. Это сделано для того, чтобы избежать повреждения бака и котла, когда в трубах возникнет повышенное давление. Необходимо отметить, что такая схема обвязки отопления очень проста в исполнении.

Твердотопливные котлы схема обвязки с естественной циркуляцией

Для поддержания необходимой температуры, нужно добавлять в обратную линию теплоносителя воду из котла для подачи. Для этого в систему монтируется специальный трехходовой термический вентиль. Такой вентиль выпускается в трех вариантах.

• Для небольшого котла
• Имеет в наличии термоэлемент
• В комплект поставки входит насос.

Вентиль нужно установить на обратной линии . Когда температура начинает расти байпас закрывается на входе и добавление воды прекращается. Необходимо отметить, что работа такой системы требует подключение к электрической сети, поэтому если электроэнергия отключена, необходимо использовать теплоаккумуляторы.

Особенности обвязки и проектирования

При монтаже необходимо помнить, что рабочая система должна эффективно перемещать теплоноситель по трубам.

Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором

Установка на твердом топливе может долгое время работать без вмешательства в нее человека, который должен постоянно загружать дрова в топку. Если этого не сделать, что температура будет понижаться. Если произошло отключение электроэнергии при разогревшейся топке, теплоноситель может закипеть и произойдет разрушение системы. Чтобы решить эту проблему можно установить теплоаккумулятор. Теплоаккумулятор защитит установку от растрескивания при температурных перепадах.

Роль аккумулятора в работе всей системы отопления заключается в следующем. Он накапливает тепловую энергию в процессе работы системы. Далее, когда топка начнет остывать, он будет отдавать тепловую энергию радиатору. Это будет происходить в определенный промежуток времени.

Конструкция теплоаккумурятора такая. Он представляет из себя утепленную емкость для воды определенной вместительности, которую можно рассчитать.

При расчете бака для теплоаккумулятора можно следовать такому правилу. Объем бака принимается в соотношении 25 – 30 л воды 1 Вт мощности, исходя из обогрева небольшого помещения.

Схема включения

Аккумулирующее устройство может включаться в систему разными способами. Самая простая обвязка твердотопливного котла и теплоаккумулятора может работать с гравитационными системами и будет работать до момента отключения электричества. Бак нужно установить немного выше радиаторов.

Схема отопления включает в себя такие основные элементы.

• Циркуляционный насос.
• Трехходовый и обратный клапан.

Сразу вода проходит по трубопроводу от источника тепла через трехходовый клапан на отопительные приборы до тех пор, пока не достигается определенная температура. Например, 60°.

При этой температуре клапан будет добавлять в систему холодную воду. При этом на выходе должна быть температура 60°.

Через верхний патрубок в бак будет поступать нагретая вода. Аккумулятор начнет заряжаться. После того как все дрова в топке сгорели, температура в подающей трубе будет остывать. Когда она станет меньше 60°, термостат перекроет подачу от источника тепла. После этого она автоматически откроет поток воды из бака. Бак будет наполняться холодной водой. В конце цикла трехходовой клапан вернется в свое начальное положение.

Обратный клапан присоединяется параллельно трехходовому термостату. Он включится при остановке насоса. При этом котел и теплоаккумурятор будут работать напрямую.

Количество контуров

Все вышеперечисленные схемы подключения подходят в том случае, если котел одноконтурный. В таком котле для отопления используется только подающий контур. Если же используется двухконтурный котел, то его обвязка происходит по другой схеме. При таком варианте именно второй контур будет обеспечивать отапливаемое помещение теплой водой. Котел оснащен четырьмя патрубками, два из которых предназначены для отопления, а два для соединения с водопроводом.

Аварийный контур

Котел желательно оснастить специальным аварийным контуром, который используется в том случае, если котел вышел из строя и необходимо произвести ремонтные работы системы. Эта схема отопления работает полностью автономно.

Некоторые важные особенности

При подключении и монтаже нужно соблюдать некоторые важные правила. Для обеспечения долгой и бесперебойной работы системы, температура на входе должна быть около 40 или 45°, а на выходе из котла температура должна составлять примерно 55°. Если это условие не будет выполнено, на стенках оборудования начнет собираться конденсат, который постепенно будет разрушать металл.

Твердотопливный котел должен быть расположен только в горизонтальном положении. Основание, на котором он будет установлен должно быть довольно жесткое, в виде цементной стяжки толщиной не менее 5 см.

Итак, было рассмотрено, что такое обвязка твердотопливного котла. Перечисленные выше схемы обводки наиболее распространенные, что связано, в первую очередь, с легкостью монтажа и надежностью работы. Правильное подключение определенного узла в монтаже системы, последовательность соединения соединительных труб необходимо делать правильно. Котел должен быть оснащен аварийным контуром, чтобы система могла работать даже во время ремонтных работ системы. Только правильное подключение обеспечит эффективность работы всей отопительной системы, и отопление помещения будет максимально эффективным.

kotel.guru

Виды систем отопления с двухконтурным котлом и схемы подключения

Котлы с двумя контурами являются устройствами, которые нагревают воду для отопительной системы и системы ГВС. То есть двухконтурные котлы, будучи одним агрегатом, могут выполнять две важные функции: создавать тепло в доме и подавать теплую воду для мытья тела и различных предметов. И благодаря этой особенности многие люди хотят выбрать такие устройства, сделав перед этим расчет, нужной для отопления одно- или двухэтажного дома мощности.

Виды

Бывают такие котлы:

1. Газовые.
2. Твердотопливные.
3. Электрические.
4. Комбинированные.

Самыми популярными среди них являются первые. Этот факт обусловлен доступностью и дешевизной газа, а также удобством в использовании. Также популярными являются комбинированные котлы. Их включают в проекты из расчета на то, что они могут выручить тогда, когда нет основного топлива.

Схема газовых котлов

Они состоят из:

1. Горелки.
2. Автоматики.
3. Проточного теплообменника.
4. Дополнительного теплообменника.
5. Трехходового клапана.
6. Мембранного (расширительного) бака.
7. Группы безопасности.
8. Циркуляционного насоса.
9. Дымохода.

Горелка и проточный теплообменник размещаются внутри камеры сгорания пропана. Последняя может быть закрытой или открытой. Закрытая камера получает воздух, необходимый для сгорания пропана или другого газа, через коаксильный дымоход. Он представляет трубу с еще одной трубой в середине. Внутренняя труба предназначена для подачи свежего воздуха в закрытую камеру, а внешняя — для отвода угарных газов.

Что касается открытой камеры сгорания, то воздух в нее поступает изнутри одноэтажного дома. Следует брать в расчет, что для котла с такой топкой надо делать стандартный дымоход.

Расположенный внутри закрытой или открытой камеры сгорания теплообменник предназначен для нагрева теплоносителя. Он является первым контуром.

Второй контур представлен небольшим по размерам дополнительным теплообменником, который находится за пределами закрытой камеры сгорания. Он представляет собой емкость с трубой-спиралью. В бак подается теплоноситель, а в трубу –  холодная вода.

Вместо такой емкости может быть небольшой косвенный бойлер. Его объем может достигать 60 л. Его имеют настенные модели. Стоит добавить, что при выборе в расчет стоить брать и напольные устройства с бойлером послойного нагрева.

Настенные газовые установки могут иметь не только раздельные контуры, но и контуры, объединенные в одну конструкцию. Ее называют битермальной. Она имеет такое строение, как и коаксильный дымоход. Правда, по внутренней трубе движется холодная вода, а по внешней — теплоноситель. Битермальный элемент хорош, но лучше выбрать агрегат с раздельными теплообменниками. Это стоит сделать из расчета на то, что при поломке бачка для ГВС, система отопления будет работать.

Принцип работы газовых устройств

Настенный или напольный газовый двухконтурный котел может работать в одном из двух режимов:

• в режиме подачи теплоносителя в индивидуальную систему отопления одноэтажного частного дома;
• в режиме нагрева воды для ГВС.

Работа в первом режиме происходит по такой схеме:

1. Термодатчик следит за температурой воздуха внутри одноэтажного дома. Когда она становится слишком малой, он передает сигнал автоматике, которая включает расположенный у патрубка обратки циркуляционный насос.
2. Насос подает охлажденный теплоноситель в проточный теплообменник и выталкивает теплую воду из него.
3. За этим процессом следит датчик давления. Если он фиксирует давление, больше 0,45 бар, автоматика включает горелку. Если розжиг является электрическим, то начинает поступать малое количество газа и одновременно замыкаются контакты реле. В течение следующих минут увеличивается подача газа.
4. Когда температура воздуха поднимается до нужного уровня, автоматика выключает горелку и циркуляционный насос. Устройство переходит в состояние ожидания. Может быть так, что в это состояние оно переходит еще тогда, когда включился циркуляционный насос. Тогда включается таймер и через 3 минуты (время зависит от модели) автоматика повторно анализирует показатели и включает горелку. Немало моделей при нагреве теплоносителя уменьшают подачу газа, чем делают меньшей интенсивность горения пропана.

После цикл повторяется. Во время такого режима теплоноситель всегда поступает с размещенного внутри закрытой или открытой камеры сгорания проточного теплообменника в систему отопления одноэтажного дома, а затем возвращается из радиаторов в теплообменную трубу.

Особенности работы в режиме ГВС

Двухконтурный котел переходит на этот режим тогда, когда открывается один из кранов, из которых должна течь горячая вода. Работа настенного или напольного устройства в этом режиме осуществляется по такой схеме:

1. Срабатывает трехходовой клапан. Он перекрывает трубу, ведущую к системе отопления, и открывает трубу, подключенную к дополнительному теплообменнику.
2. Теплоноситель поступает во второй теплообменник.
3. Проточная вода впитывает тепло из теплоносителя и поступает по трубе к крану. Горелка включается только тогда, когда расход горячей воды становятся больше 5 л/мин. Сначала интенсивность горения пропана или метана является большой, после уменьшается. Ею управляет автоматика, которая делает расчет расхода горячей воды, а точнее температуры воды, выходящей из крана, и определяет, какой должна быть работа горелки.
4. Охлажденный теплоноситель возвращается в находящуюся внутри закрытой или открытой камеры горения пропана проточную трубу, нагревается и возвращается в дополнительный теплообменник.
5. Когда кран закрывается, трехходовой клапан перекрывает трубу, которая ведет к дополнительному теплообменнику, и открывает трубку системы отопления частного одноэтажного дома.

Получается, что в течение того времени, когда из кранов течет вода, индивидуальная отопительная система двухэтажного дома остается без тепла и постепенно остывает. Это стоит брать в расчет во время планирования отопления здания.

По такому же принципу работают газовые котлы с накопительным баком или бойлером послойного нагрева. Правда, они накапливают тепло, и горячая вода течет сразу после открытия крана. А это значит, что лучше выбрать их.

Твердотопливные двухконтурные агрегаты

Такие двухконтурные котлы представлены несколькими видами. Их можно объединить в две группы:

1. Стандартные.
2. Агрегаты длительного горения.

В первых топливо сгорает очень быстро, и поэтому каждые 2 часа приходится подбрасывать дрова. Вторые радуют более длительным горением: одна закладка топлива может гореть от 12 часов до 5 суток. Есть и устройства со сверхдлительным горением: одна загрузка горит 30 суток. Многие эксперты рекомендуют включать их в свой проект отопления дома и делать все расчеты, учитывая такие установки.

Котлы длительного горения бывают:

1. Шахтными.
2. Классическими с топкой, имеющей большие размеры.
3. Устройствами с цилиндрической формой и принципом сгорания топлива «сверху вниз».
4. Пеллетными.
5. Пиролизными.

Модификации всех этих видов имеют только напольное исполнение.

Особенности контуров твердотопливных установок

Хотя строение и принцип работы этих котлов разные, они могут иметь только два типа теплообменников и два варианта контура для ГВС.

Первый контур представлен:

1. Водяной рубашкой. Она является дополнительным корпусом, который наварен вокруг топки или отдельных камер устройства длительного горения. Он приварен так, что между ним и внутренним корпусом есть пространство. Оно заполняется водой.
2. Трубчатым теплообменником. Его схема состоит из одной или двух металлических емкостей и системы трубок. Бывает водотрубным и огнетрубным.

Что касается контура ГВС, то он может быть:

1. Проточным.
2. Накопительным.

Первый является дополнительным трубчатым теплообменником. Его размещают вверху топки или же в камере, по которой проходит дым. Вода в нем нагревается от тепла, образованного во время сгорания топлива. Она может перегреваться и закипать, что является очень плохим фактом для ГВС. Для контроля ее температуры производители устанавливают в котлы длительного горения сложную автоматику. Это значит, что стоимость таких котлов длительного горения является большей.

Накопительный контур представляет собой змеевик, находящийся в середине емкости трубчатого теплообменника или отсека, который подключен к водяной рубашке. В таком контуре вода нагревается от теплоносителя. Поэтому котел безопаснее. Из-за этого выбрать надо его.

Оба контура котла длительного сгорания топлива работают параллельно. Конечно, за их работой и состоянием следит автоматика.

Электрическое двухконтурное устройство

Такие двухконтурные установки нагревают воду с помощью:

1. ТЭНов.
2. Электродов.
3. Индукционной катушки.

Их конструкционная схема является почти такой, как схема газовых котлов. Исключение составляет только та часть, которая нагревает теплоноситель.

Она представляет собой герметичную закрытую емкость с размещенными внутри ТЭНами, электродами или индукционными катушками (во многих моделях находятся вокруг бака). Нагретая вода из этой емкости поступает либо в систему отопления одноэтажного дома, либо в проточный теплообменник (вместо него может быть накопительный бак).

Многие такие котлы являются настенными. Напольными бывают только те, чертеж которых предусматривает наличие большого накопительного бака.

Что касается принципа работы, то он почти не отличается от принципа работы настенного или напольного газового оборудования.

Схема подключения

Электрические и газовые котлы подключают по почти одинаковой схеме. Это потому, что их состав похож, а через днище выходят четыре патрубка:

1. Два для отопления.
2. Два для ГВС.

Подключение этих двух агрегатов происходит по такой схеме:

1. Установка на патрубки шаровых кранов.
2. Установка на две входные трубы фильтров грубой очистки. С обеих сторон фильтров должны быть краны.
3. Присоединение четырех труб к нужным патрубкам.
4. Подключение к электросети.
5. Подключение к газопроводу и дымоходу (это делают только с газовыми агрегатами).

Похожим является и принцип подключения твердотопливного котла, который хотят выбрать многие люди. Однако из-за того, что он не имеет необходимых для обвязки элементов, приходится ставить на трубу подачи теплоносителя группу безопасности и расширительный бачок (если система обвязки в одноэтажном доме открытая), а на обратную трубу – насос и мембранный бак (если система является закрытой).

Также стоит включать в проект разводки тепловой аккумулятор. Это надо делать из расчета на то, что он может оптимизировать отопление одноэтажного или двухэтажного дома.

poluchi-teplo.ru

Смотрите также

• 
  Котлов водогрейных
• 
  Котлы 2
• 
  Насос котла
• 
  Давление котла
• 
  Котел твердо
• 
  Инструкция котлов
• 
  Котлов протерм
• 
  Котел кмц
• Юнитек котлы
• 
  Двухколпаковый котел
• 
  Еленовский котел