Схема котельной: принципиальная тепловая, подпиточный насос, установки, технологическая, автоматика частного дома

Тепловые схемы котельных установок

Общая характеристика котельных.Котельной установкой называется установка, состоящая из одного или нескольких котлов и вспомогательного оборудования (систем). Основным оборудованием котельных являются паровые и водогрейные котлы. Для обеспечения нормальной работы котлов используется вспомогательное оборудование, которое по своему назначению объединяется в следующие системы:

– топливное хозяйство, служащее для приема, хранения и подачи топлива к котлам;

– тягодутьевая система, обеспечивающая подачу воздуха в котлы для сжигания топлива и удаление продуктов сгорания в атмосферу;

– система водоподготовки, осуществляющая очистку воды от механических примесей, солей – накипеобразователей и коррозионно-агрессивных газов;

– система автоматики безопасности и автоматического регулирования, контроля, сигнализации и управления технологическими процессами;

– система электроснабжения оборудования и освещения котельной и др.

В зависимости от характера тепловых нагрузок котельные подразделяются на:

– отопительные, вырабатывающие тепло для систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения зданий и сооружений;

– отопительно-производственные, вырабатывающие тепло для систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических целей;

– производственные, вырабатывающие тепло для технологических целей.

Тепловая схема котельной со стальными паровыми котлами. На рис. 25 дана тепловая схема отопительно-производственной котельной с паровыми котлами, поскольку для технологических целей требуется влажный насыщенный пар давлением 0,9 МПа. С целью упрощения на схеме показан один котел.

Пар с котла 1 поступает в сборный паропровод. Часть пара используется на производстве (стрелка со словом «пар»). Другая часть пара потребляется в котельной для нагревания сетевой воды в водоподогревателях 5 и 6. Сетевая вода подается в водоподогреватели сетевым насосом 7. Перед пароводяным водоподогревателем 4 давление пара снижается до 0,6 – 0,7 МПа в редукционной установке 3. Пар в водоподогревателе 4 отдает свою теплоту сетевой воде и превращается в конденсат. Охлаждение конденсата до 80 – 85 0 С производится в охладителе конденсата 5. Из него конденсат самотеком поступает а деаэратор 11. Конденсат с производства собирается в конденсатном баке 8 и перекачивается насосом 9 в деаэратор.

Потери воды, пара и конденсата восполняются подачей сырой водой из водопровода насосом 19. Насос прокачивает воду через пароводяной подогреватель 17, где ее температура увеличивается с 5 – 10 до 20 – 30 0 С. Подогрев воды предотвращает образование конденсата на трубопроводах и на оборудовании химводоочистки 16.

Химводоочистка предназначена для снижения жесткости воды до нормируемых значений. Далее умягченная вода поступает в деаэратор 11 для удаления из нее кислорода и углекислого газа. Дегазация воды и конденсата происходит в процессе кипения при давлении 0,12 МПа и температуре кипения 104 0 С.

Окончательно обработанная вода из деаэратора подводится к питательным насосам 12 и 13 и подпиточному насосу 10. Питательный насос 13 является рабочим и имеет электрический привод. Насос 10 осуществляет подпитку тепловой сети водой для поддержания в сети заданного статического давления.

При отсутствии электроэнергии котельная бездействует, однако котлы продолжают вырабатывать пар за счет аккумулированной теплоты. Поэтому в котлах необходимо поддерживать требуемый уровень воды, чтобы предотвратить перегрев поверхностей нагрева. С этой целью используется насос 12 с паровым приводом (паровой насос).

Для предотвращения образования накипи растворенные в котловой воде соли непрерывно выводятся из котла с водой, которая называется продувочной. Для утилизации теплоты и массы продувочной воды используется сепаратор непрерывной продувки 20 и охладитель продувочной воды (теплообменник) 15.

Давление в сепараторе находится на уровне 0,2 МПа, а в котле 0,8 – 1,4 МПа. Вследствие резкого понижения давления воды в сепараторе вода мгновенно вскипает и частично (до 10 %) превращается в пар. На образование пара используется часть теплоты воды, а потому температура продувочной воды снижается на 50 – 70 0 С и на выходе из сепаратора имеет температуру порядка 120 0 С.

Далее эта вода охлаждается в теплообменнике 15 до 60– 40 0 С, подогревая в нем сырую воду. После теплообменника продувочная вода не используется в котельной и сливается в продувочный колодец 18. Вода периодической продувки котлов, выводящая из них шлам, напрямую поступает в продувочный колодец. Сюда также могут поступать и другие отработанные потоки воды и конденсата.

Если температура смеси воды в колодце превышает 60 0 С, то она разбавляется холодной водопроводной водой и сбрасываются в систему канализации.

Рис. 25. Принципиальная тепловая схема котельной со стальными паровыми котлами:

1 – котел; 2 – главный паропровод; 3 – редукционная установка; 4 – пароводяной подогреватель; 5 – охладитель конденсата; 6 – перемычка; 7 – сетевой насос; 8 – конденсатный бак; 9 – конденсатный насос; 10 – подпиточный насос; 11 – деаэратор; 12 – паровой питательный насос; 13 – питательный насос с электроприводом; 14 – охладитель выпара; 15 – охладитель продувочной воды; 16 – ХВО; 17 – подогреватель сырой воды; 18 – продувочный колодец; 19 – насос сырой воды; 20 – сепаратор непрерывной продувки; 21 – экономайзер; 22, 23, 24 – редукционный клапан; 25 – паропровод собственных нужд.

Для подогрева воды перед ХВО, для работы деаэратора и парового насоса используется паропровод собственных нужд 25. Давление пара в нем такое же, как и в котлах, а потому для снижения давления пара на собственные нужды используются редукционные клапаны 22 – 24. Например, в деаэратор должен подаваться пар давлением порядка 0,15 МПа, так как рабочее давление в деаэраторе 0,12 МПа.

Тепловая схема котельной со стальными водогрейными котлами. На рис. 26 приведена тепловая схема котельной с двумя стальными водогрейными котлами, обеспечивающая теплотой открытую систему теплоснабжения.

Обратная сетевая вода сетевым насосом 6 прокачивается через водогрейные котлы, нагревается в них до требуемой температуры и поступает в подающий трубопровод теплосети. Температура сетевой воды может регулироваться подмесом обратной воды в подающий трубопровод по перемычке 3.

Чтобы снизить коррозию поверхностей нагрева котлов конденсатом паров серной кислоты, содержащейся в продуктах сгорания, вода на входе в котлы должна иметь температуру не ниже 70 0 С. Подогрев воды производится горячей водой, подаваемой рециркуляционным насосом 2 на вход котлов.

Сырая вода умягчается в установке ХВО 9 и дегазируется в деаэраторе 11. Из-за отсутствия пара применяется вакуумный деаэратор, в котором кипящая вода имеет температуру 70 – 80 0 С при давлении 0,03 – 0,04 МПа.

Умягченная и деаэрированная вода насосом 12 перекачивается в бак-аккумулятор 13, из которого производится подпитка тепловой сети.

Рис. 26. Тепловая схема котельной со стальными водогрейными котлами:

1 – котел; 2 – рециркуляционный насос; 3 – перемычка; 4 – подающий трубопровод; 5 – обратный трубопровод; 7 – насос сырой воды; 8 – подогреватель; 9 – ХВО; 10 – подогреватель; 11 – деаэратор; 12 – перекачивающий насос; 13 – бак-аккумулятор; 14 – подпиточный насос.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 9025 – | 7674 – или читать все.

194.79.23.4 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Схема котельной: принципиальная тепловая, подпиточный насос, установки, технологическая, автоматика частного дома

Правильно сконструированная и смонтированная котельная установка сможет обслуживать все необходимые коммуникации Если котельная сконструирована верно, то она будет обслуживать и системы отопления, и вентиляцию, и снабжение горячей и холодной водой. Самостоятельно, можно сказать, никто не проектирует коммуникации. Ориентируются хотя бы на типовой план. Зависит его выбор от типа помещения, к которому он и предусмотрен.

- Что такое принципиальная схема котельной
- Как использовать тепловую схему котельной
- Автоматика и схема котельной установки
- Подбор подпиточного насоса для котельной
- Какая схема котельной (видео)

Что такое принципиальная схема котельной

В графическом чертеже должны быть отражены все механизмы, аппараты, приборы, а также трубы их соединяющие. В стандартных схемах котельной включены и котлы, и насосы (циркуляционные, подпиточные, рециркуляционные, сетевые), и аккумуляторные, и конденсационные баки. Также предусматриваются устройства подачи топлива, его сжигания, а еще аппараты для деаэрации воды, теплообменников, тех же вентиляторов, тепловых щитов, пультов управления.

Грамотно составленный графический чертеж должен отражать в первую очередь все механизмы, приборы, аппараты и соединяющие их трубы

На то, каким будет оборудование и где его расположить, влияет вид теплоносителя, а еще тепловые коммуникации и, что важно, качество воды.

Те тепловые сети, что работают на воде, делятся на две группы:

Открытые (жидкость при этом отбирается в местных установках);
Закрытые (вода возвращается в котел, отдав теплоту).

Самый популярен образец принципиальной схемы – это пример водогрейной котельной открытого типа. Принцип в том, что циркулярный насос установлен на обратной линии, он отвечает за доставку воды в котел, и потом по всей системе. Подающую и обратную линии соединят два типа перемычек – перепускная и рециркуляционная.

Технологическая схема может быть взята из любых достоверных источников, но хорошо бы обсудить ее со специалистов. Он проконсультирует вас, подскажет, подходит ли она в вашей ситуации, объяснит всю систему действия. В любом случае, это важнейшая конструкция для частного дома, потому внимание должно быть максимальным.

Как использовать тепловую схему котельной

Тепловая схема помогает следить за состоянием и функционированием котельной. Из-за дымовых газов не исключено появление коррозии металлических покрытий низкотемпературных или сернокислых. И чтобы она не появилась, следует осуществлять контроль температуры воды. Примечательно, что во входе в котел оптимальной температурой будет 60-70 градусов.

Тепловая схема котельных с водогрейными котлами имеет свои особенности

А чтобы была возможность повысить температуру до нужных показателей, устанавливается рециркулярный насос. За водогрейными котлами нужно следить, чтобы их срок службы был приличным, контролируйте постоянство расхода воды. Обычно минимальные данные этого показателя устанавливает производитель.

Чтобы котельные работали хорошо, нужно использовать вакуум-деаэраторы. Обычно водоструйный эжектор создаст вакуум, а для деаэрации используется выделяемый пар. Но, главное, чего боятся при установке котельной, это постоянной привязки к месту. Современная автоматизация многие процессы упрощает.

Автоматика и схема котельной установки

Автоматика дает возможность воспользоваться набором программ, управляющих тепловыми потоками. Зависит это и от режима дня, от погоды. В том числе, нужно это и для обогревания дополнительных помещений: игровой комнаты, бассейна.

Автоматизация котельных в последнее время становится все более востребованной, ведь автоматика котлов — важнейшая часть котельной установки

Есть какие-то популярные пользовательские функции, которые адаптируют работу оборудования с оглядкой на образ жизни хозяев дома. Это и обычная система снабжения горячей водой, и комплекс каких-то индивидуальных опций, которые удобны именно этим жильцам, экономичны. Точно так же можно разработать схему автоматизации котельной, выбрав один из популярных режимов.

Подбор подпиточного насоса для котельной

Насос подпитки должен развить высокое давление большее, нежели в контуре системы отопления при сравнительно небольшой подаче. Все-таки для подпитки не нужна перекачка больших объемов жидкости. Подбор такого насоса осуществляется по нескольким требованиям.

При выборе совмещают характеристику насоса и тепловых сетей и определяют рабочую точку работы системы

Подбор подпиточного насоса:

Он должен создавать напор, что превысит давление в обратке СО;
Также напор должен мочь продавить гидравлическое сопротивление датчика давления, трубопровода;
Еще важным критерием является расход, в частности, для закрытых СО нормы утечки равняются половину процента от объема теплоносителя в котловом и отопительном контуре.

В то же время хочется сказать, что не очень-то практично для работы приобретать такой насос. В том смысле, что он не должен служить только для подпитки. Он может выполнять и дополнительные функции, например, быть резервным циркуляционным насосом, а также использоваться для закачки и слива воды в контур.

Какая схема котельной (видео)

Если задумали строить котельную, не лишним будет, конечно, заглянуть в учебник, вспомнить, что такое тепломеханическая система и т.д. Но можно посмотреть предложенные готовые схему, обсудить их со специалистами, и выбрать подходящую с учетом всех современных возможностей.

Подсказка в 5 шагов: схема котельной

Если котельная сконструирована верно, то она будет обслуживать и системы отопления, и вентиляцию, и снабжение горячей и холодной водой. Самостоятельно, можно сказать, никто не проектирует коммуникации. Ориентируются хотя бы на типовой план. Зависит его выбор от типа помещения, к которому он и предусмотрен.

Что такое принципиальная схема котельной

На то, каким будет оборудование и где его расположить, влияет вид теплоносителя, а еще тепловые коммуникации и, что важно, качество воды.

Те тепловые сети, что работают на воде, делятся на две группы:

Открытые (жидкость при этом отбирается в местных установках);
Закрытые (вода возвращается в котел, отдав теплоту).

Схемы открытого и закрытого типа могут быть использованы при монтаже парового отопления. Более подробно об этом читайте в нашем следующем материале: https://homeli.ru/stroitelstvo-doma/inzhenernye-sistemy/kanalizatsiya/parovoe-otoplenie

Как использовать тепловую схему котельной

Автоматика и схема котельной установки

Одним из компонентов, используемых в автоматизации котельной является сигнализаторы загазованности. О том, как они устроены и как работают, читайте в нашей статье: https://homeli.ru/komnaty/kukhnya/signalizator-zagazovannosti

Подбор подпиточного насоса для котельной

Подбор подпиточного насоса:

Он должен создавать напор, что превысит давление в обратке СО;
Также напор должен мочь продавить гидравлическое сопротивление датчика давления, трубопровода;
Еще важным критерием является расход, в частности, для закрытых СО нормы утечки равняются половину процента от объема теплоносителя в котловом и отопительном контуре.

Какая схема котельной (видео)

Схема котельной частного дома: принцип автоматизации и расположения оборудования

В отсутствии централизованного отопления, ответственность за обогрев жилья берут на себя котлы. Для размещения такого оборудования необходимо подготовить отдельное помещение, соблюдая требования и нормы безопасности.

Согласитесь, на первый взгляд задача выглядит сложной. Однако это не так. Зная основы расчетов, правила и принципы проектирования, получится самостоятельно спланировать помещение. Типовая схема котельной частного дома разрабатывается с учетом конкретного вида котла и перечнем дополнительного оборудования отопительной системы.

Мы поможем разобраться в вопросе, опишем особенности разных котельных, обозначим требования и правила их обустройства. Тематические видео-ролики наглядно демонстрируют примеры организации помещений для установки и обвязки котлов.

Виды котельных для частного сектора

Требования к котельным изложены в СНиП с номенклатурным обозначением II-35-76.

В зависимости от места, где находится помещение с установленным в нем отопительным оборудованием, котельные можно отнести к одному из следующих типов:

встроенные;
отдельно стоящие;
пристроенные.

Размеры помещения, выделенного под котельную, выбирают исходя из вида топлива, типа конструкции котла.

Когда обустройство специального помещения для котельной затруднительно, есть еще один вариант — мини-котельная.

Она помещена в собранный по принципу металлоконструкций контейнер, расположить который можно во дворе дома. Останется только подключить мини-котельную к коммуникациям.

Не очень большая популярность таких модулей объясняется их довольно высокой стоимостью. Если имеется перспектива отвести место под котельную в подвале, можно купить оборудование по отдельности. Тогда система отопления обойдется гораздо дешевле.

Проектирование домашней котельной

На отопление дома уходит значительная часть семейного бюджета. Поэтому на стадии проектирования системы следует стремиться к ее максимальной оптимизации путем выполнения точного расчета схемы котельной для загородного жилья.

Потребуется просчет всех вариантов расположения оборудования, включая котел, расширительный бак, радиаторы, а также учет особенностей разводки и циркуляции.

В грамотно составленной принципиальной схеме котельной должны быть отражены все элементы и соединяющий их трубопровод.

Стандартный чертеж включает: котлы, насосы — подпиточные, сетевые, циркуляционные, рециркуляционные, баки — конденсационные и аккумуляторные, теплообменники, вентиляторы, устройства подачи и сжигания топлива, пульты управления, тепловые щиты, деаэратор воды.

Возможные варианты схем

При составлении типовой схемы котельной можно взять за основу один из двух вариантов тепловых сетей:

Монтаж открытой схемы менее затратный, но обходится дороже в процессе эксплуатации. Второй вариант более сложный на начальном этапе, зато утечка теплоносителя практически сведена к нулю, поскольку система герметична. Такую схему используют в большинстве частных домов.

В состав закрытой системы входит котел, обеспечивающий горячим теплоносителем как систему отопления, так и водонагревательный контур, замкнутый трубопровод горячего водоснабжения.

Циркуляция теплоносителя осуществляется здесь принудительно посредством насоса. Это позволяет при монтаже труб, не особенно заботясь об уклонах, прокладывать их как более удобно.

Требования к помещению котельной

Существует 2 вида требований, выдвигаемых к котельной в частном доме — общие и конкретные в зависимости от категории применяемого топлива.

К требованиям первого вида относятся:

В одном помещение допускается установка максимум 2 котлов, какой бы ни была его площадь.
При строительстве и отделке котельной недопустимо использование материалов, не соответствующих требованиям пожарной безопасности. Для возведения стен необходимо использовать кирпич или бетонные блоки, а в виде отделки — штукатурка или плитка. На полу должно быть бетонное или металлическое покрытие.
Вентиляция и дымоход должны соответствовать установленному оборудованию. Особые требования предъявляют к вентиляции в случае использования оборудования, работающего на газе. В любом случае воздух в помещении должен циркулировать и обновляться не менее 3 раз в течение 60 мин.
Обязательное условие — наличие окна и двери, открывающейся наружу. Возможно наличие второй двери, ведущей в подсобное помещение, но выполнить ее нужно в соответствии с условиями противопожарной безопасности.

Площадь помещения котельной следует рассчитать исходя из характеристик оснастки, которую планируется установить и с учетом дополнительных квадратных метров для удобного обслуживания.

Существует еще ряд дополнительных требований к помещению и оборудованию котельных, зависящих от принятого решения относительно вида топлива.

Оборудование для обустройства котельной

Независимо от выбранного вида топлива технологическая схема любой котельной включает приблизительно одни и те же обязательные элементы. Главное место в котельной занимает котел. Здесь теплоноситель нагревается, а затем по трубопроводам поступает в радиаторы.

Если дом имеет большую площадь, то необходима установка коллектора. Элемент распределяет теплоноситель между отопительными приборами, объединенными в отдельные группы. На коллектор устанавливается гидрострелка, представляющая собой полую трубу с выходящими из нее патрубками.

На каждый контур монтируют циркуляционные насосы. Входит в состав коллектора и группа безопасности, включающая ряд датчиков, манометры, термометры.

Расширительный бак также неотъемлемый элемент схемы. Не обойтись в частном доме и без водонагревателя, обеспечивающего его жильцов горячей водой. Современную котельную обязательно снабжают автоматикой, контролирующей все параметры системы.

В любой схеме есть трубопровод для подачи теплоносителя, запорная арматура, позволяющая выполнять регулировку и настройку системы отопления.

В отопительной системе обязательно есть две взаимосвязанные системы:

дымоудаления – отвод дымовых газов;
вентиляция – обеспечивает качественное сгорание топлива за счет притока воздуха.

Обе системы не менее важны, чем котельное оборудование.

Что такое “умный котел”

Чтобы реализовать схему автоматизации частной котельной, нужно вложить дополнительные средства. Совсем недорого обойдется простой термостатический вентиль, а программируемые системы во много раз дороже.

Постоянная работа обычного котла в одном режиме влечет за собой большой расход электроэнергии и денежных средств. Поэтому затраты на приобретение блока автоматики быстро окупаются в процессе эксплуатации.

Установив автоматику, хозяин дома может отрегулировать отопительный процесс в соответствии со своими потребностями. Благодаря этому счета за потребленные энергоресурсы сократятся в 2 раза.

Управление котлом в автоматическом режиме дает возможность:

Отключить котел в случае возникновения нестандартной ситуации. Осуществить автоматический пуск или остановку котла в действующем режиме. В зависимости от наружной температуры устанавливать температуру нагрева.
Управлять ветвями отопления или водонагрева котла, имеющего 1 камеру сгорания.
Регулировать температуру воды или другого теплоносителя.
Вносить коррективы в работу насосов циркуляции или рециркуляции, если отопление отопления в доме устроено по закрытой схеме. В этом случае без автоматики функционирование системы невозможно.

Важнейшим элементом системы отопления является термостат. Его функция заключается в регулировании температуры как в отдельной комнате, так и в доме полностью.

Существует много видов термостатов — от простых механических до погодозависимых. Последний — самый технологичный, выгодный, но и очень дорогой.

Цена автоматики зависит от типа используемого котла, от наличия теплого пола, солнечных коллекторов и т.д. Чтобы не потратить лишних средств, следует проанализировать особенности всех схем, рассчитать стоимость. Сделать это самостоятельно довольно сложно, но всегда можно обратиться с этой проблемой к специалистам.

Газовая котельная для вашего дома

Газ — вещество взрывоопасное, поэтому требования к газовым котельным очень строгие. Если для отопления дома достаточно котла мощностью до 30 кВт, то надобности в отдельном помещении для котельной нет.

Котел можно разместить на хорошо вентилируемой кухне на стене из негорючих материалов при условии, что объем помещения — минимум 15 м ᶾ, высота от пола до потолка от 2,5 м, площадь пола — от 6 м².

Все требования к газовым котельным связаны с предотвращением последствий возможных утечек газа. С этой целью площадь окна в помещении, где установлено газовое оборудование, начинается от 0,5 м², а ширина двери от 0,8 м.

Дымоход такой котельной должен возвышаться над коньком крыши минимум на 500 см и иметь дополнительный канал для чистки. На дымоходе и вентиляции необходимо устанавливать сборники конденсата.

Если мощность газового котла превышает 30 кВт, то для него необходимо отдельное здание.

Требования к отдельно стоящему помещению котельной изложены в строительных нормах:

фундамент здания котельной должен быть обособленным от фундамента дома;
в бетонном растворе, используемом при возведении здания, должен присутствовать определенный процент песка;
под котел устраивают отдельный фундамент, приподымая его над чистовой отделкой пола на 0,2 м;
под котел необходима подложка из плоского шифера или кафеля выступающая за его пределы на 0,1 м по всему периметру;
для спуска теплоносителя, в случае аварийной ситуации, котельную обязательно оборудуют канализацией;
в радиусе 0,7 м вокруг котла пространство должно быть свободным;
внутренняя отделка должна иметь коэффициент огнестойкости 0,75 ч.

Есть специальные нормативные требования и к самому котлу, поскольку он относится не к бытовой технике, а к категории сложного инженерного оборудования. Газовые котлы, как и все остальные, применяемые в бытовом секторе, должны иметь сертификат, удостоверяющий, что они прошли экспертизу на безопасность.

Контролирующие службы никогда не дадут разрешения на ввод в работу котельной с газовым котлом, если в помещении нет газосигнализатора.

Котельная с твердотопливным котлом

Согласно с требованиями строительных норм, твердотопливные котлы устанавливают только в нежилых помещениях. Если мощность агрегата большая, потребуется строительство отдельно стоящей котельной.

Каким должно быть помещение

К помещению под твердотопливный котел выдвигается ряд требований:

дистанция между дверцей топки и стеной — от 1,2 до 1,5 м;
расстояние от боковых стенок котла до стены, выполненной из несгораемого материала или защищенной специальным экраном — не менее 1 м;
промежуток между задней стенкой котла и поверхностью из сгораемого материала с защитным экраном — минимум 0,5 м для котлов с задним подключением;
запрет на надстройки над помещением котельной;
эффективная приточная вентиляция, находящаяся в нижней части в виде промежутка между дверью и полом или отверстия в стенке.

Если стена выполнена из материала, отвечающего требования противопожарной безопасности, то допустимо трубу, находящуюся за котлом, крепить к ней посредством кронштейнов.

Чтобы эксплуатировать ТТ с параметрами 1х0,8 м у основания хотя бы с минимумом комфорта, нужно установить его в помещении 2,8х2,5 м. С возрастанием габаритов агрегата увеличивается и площадь котельной.

Если котельная имеет вид пристройки, то правильное место нахождения для нее — глухая стена. Дистанция до окон и дверей как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях, должна составлять не менее 1 м. При нахождении котельной в подвале, цокольном или первом этаже необходимо установить дверь, открывающуюся наружу.

Оборудование для твердотопливной котельной

Функциональная и грамотно составленная схема котельной с твердотопливным котлом должна включать ряд элементов:

Теплогенератор, оснащенный соответствующими бункерами, камерами для топлива и т.д.
Обвязку ТТ котла, состоящую из циркуляционного насоса, 3-ходового клапана, группы безопасности.
Дымоход.
Водонагреватель накопительный для снабжения дома горячей водой.
Автоматику — погодозависимую или внутридомовую.
Систему пожаротушения.

В качестве топлива для ТТ применяют уголь, торф, дрова. Диаметр дымохода в котельной с ТТ агрегатом должен быть равным сечению патрубка котла. В помещении необходима вытяжная вентиляция, рассчитанная так, чтобы на каждые 8 см² ее площади приходился 1 кВт мощности котла. Если котел установлен в подвале, этот параметр умножается на 3.

Вокруг основания котла необходимо проложить стальной лист. Нужно чтобы он выступал с каждой стороны на 1 м. Слой штукатурки на стенах по толщине должен быть не меньше чем 3 см.

В самом дымоходе, имеющем по всей длине одинаковое сечение, предусматривают отверстия для сбора и удаления копоти. Обязательным атрибутом являются средства для тушения возгорания.

На 1 кВт мощности ТТ котла должно приходиться около 0,08м² площади остекления. Предельно допустимая площадь котельной — 8м². Если топку планируют загружать углем, то электрическую проводку необходимо защитить от угольной пыли, т.к. она может взорваться при определенной концентрации.

Преимущества котла на жидком топливе

Установить жидкотопливный котел намного проще, чем газовый или твердотопливный аналог. Поместить его можно в доме и во дворе.

Главное преимущество — отсутствие необходимости в согласовании и получении разрешительной документации. Все что требуется от хозяина дома, это предусмотреть свободный подъезд машины с топливом и регулярно заправлять котел.

Для получения 10 кВт мощности расходуется около 1 л дизтоплива, но точный расход зависит от качества топлива. В средней полосе при площади дома в 200 м² на отопительный сезон потребуется около 5 тыс. л топлива. Дымоход нужно периодически чистить.

Для установки дизельного котла в среднем необходимо 4 м². Если приточная вентиляция обеспечивается путем поступления воздушного потока из других помещений дома, то на 1 кВт мощности котла должно приходиться минимум 30 смᶾ воздуха. При внешней вентиляции эта цифра уменьшается до 8 смᶾ.

Электрический котел для частной котельной

Из всех моделей, используемых в частном доме, самым безопасным является электрический котел. Под него не обязательно оборудовать отдельную котельную. При нагреве теплоносителя не выделяются какие-либо продукты сгорания, поэтому и вентиляция для него не нужна.

Монтаж таких котлов выполняется просто, они не создают шума во время работы, за ними легко ухаживать. Электрокотлы имеют высокий КПД, достигающий в отдельных случаях 99%. Недостатком являются высокие требования к мощности сети, а также зависимость от ее стабильной работы.

Подключение электрического котла выполняют по разным схемам: соединяют его с радиаторами отопления, предусматривают возможность монтажа каскада в случае, когда нужно обогреть большую площадь.

Обвязку выполняют по двум схемам — прямой и смесительной. В первом случае температуру регулируют при помощи горелки, а во втором — с использованием смесителя с сервоприводом.

Выводы и полезное видео по теме

Информация об автономной котельной в доступной, даже для человека далекого от этой темы, форме:

Если вы находитесь на этапе выбора котельного оборудования, вам будет полезной информация, изложенная в этом видеоматериале:

Видео с подробной схемой котельной с твердотопливным котлом:

Последние разработки компаний, выпускающих котельное оборудование, направлены на снижение энергопотребления за счет низкотемпературных программ.

Главную роль в вопросе экономии автоматике, позволяющей выбирать оптимальные режимы, регулировать температуру таким образом, чтобы уровень нагрева снижался без ущерба для общего комфорта. Эти нюансы обязательно нужно принимать во внимание при составлении схемы котельной для своего дома.

Если у вас есть опыт в обустройстве котельной частного дома, пожалуйста, поделитесь информацией с нашими читателями. Оставляйте комментарии и задавайте вопросы по теме в форме ниже.

Как спроектировать тепловую схему котельной для частного дома + некоторые примеры автоматизации

Если загородный дом используют не просто для летнего отдыха, а для круглогодичного постоянного проживания, стоит задуматься об устройстве частной котельной. Правильно сконструированная и смонтированная котельная установка сможет обслуживать все необходимые коммуникации: системы отопления, снабжение горячей и холодной водой, вентиляцию. Чтобы не допустить ошибок в монтаже оборудования и грамотно рассчитать технические нюансы, предварительно должна быть составлена тепловая схема котельной с указанием основных аппаратов и материалов.

Общие положения по проектированию

Каждый шаг монтажа котельной установки должен быть продуман, поэтому не стоит самостоятельно пытаться проектировать коммуникации и заниматься установкой оборудования, лучше обратиться к специалистам, которые имеют огромный опыт в монтаже инженерных систем для частных коттеджей. Они дадут ряд ценных подсказок, например, помогут выбрать наиболее оптимальную модель котла и определить место его установки.

Предположим, для небольшого дачного дома достаточно настенного аппарата, который без труда расположится на кухне. Двухэтажный коттедж, соответственно, нуждается в специально выделенном помещении, которое обязательно оборудуется вентиляцией, дымоходом, отдельным выходом и окном. Места должно быть достаточно для размещения остальных составляющих: насосов, бойлера, соединительных элементов, труб и др.

Процесс проектирования котельной для частного дома включает в себя несколько пунктов:

подготовка схемы котельной относительно расположения внутри дома;
схема распределения оборудования с указанием основных технических характеристик;
спецификация на используемые материалы и оборудование.

Кроме приобретения компонентов системы и их монтажа, а также графических работ, среди которых должна присутствовать принципиальная схема, профессионалы помогут с оформлением необходимых документов.

Пример принципиальной схемы водогрейной котельной: I – котел; II – испаритель воды; III – подогреватель исходной воды; IV – тепловой двигатель; V – конденсатор; VI – подогреватель (дополнительный); VII – аккумуляторный бак

Подробнее о принципиальной схеме котельной

Грамотно составленный графический чертеж должен отражать в первую очередь все механизмы, приборы, аппараты и соединяющие их трубы. Стандартные схемы котельных частных домов включают совокупность котлов, циркуляционных, рециркуляционных, подпиточных и сетевых насосов, аккумуляторных и конденсационных баков, устройств подачи топлива и его сжигания, аппаратов для деаэрации воды, теплообменников, вентиляторов, пультов управления, тепловых щитов. На выбор и расположение оборудования оказывают влияние вид теплоносителя и тепловые коммуникации, а также качество используемой воды.

В процессе составления схемы водогрейной котельной необходимо следить за соответствием технических характеристик оборудования, которые должны отвечать требованиям выбранного температурного режима

Тепловые сети, работающие на воде, можно разделить на две группы:

открытые, в которых жидкость отбирается в местных установках;
закрытые, в которых вода, отдав теплоту, возвращается в котел.

Образцом принципиальной схемы может служить пример водогрейной котельной открытого типа. На обратной линии установлен циркуляционный насос, который обеспечивает доставку воды в котел и дальше по системе. Расчетный температурный режим данной схемы – 155-70°С. Два типа перемычек (рециркуляционая и перепускная) соединяют две основные линии – подающую и обратную.

Принципиальная схема котельной: 1 – насос сетевой; 2 – насос подпиточный; 3 – бак подпиточной воды; 4 – насос исходной воды; 5 – насос подачи; 6 – расходный бак; 7 – эжектор; 8 – охладитель; 9 – деаэратор вакуумный; 10 – подогреватель очищенной воды; 11 – очистительный фильтр; 12 – подогреватель исходной воды; 13 – котел водогрейный; 14 – насос рециркулярный; 15 – перепуск

Советы по эксплуатации тепловой схемы

В связи с возникновением дымовых газов может появиться коррозия металлических покрытий сернокислого или низкотемпературного происхождения. Чтобы избежать ее появления, следует контролировать температуру воды. Оптимальное значение на входе в котел — 60-70˚С. Чтобы повысить температуру до требуемых параметров, необходимо установить рециркулярный насос.

Чтобы водогрейные котлы служили долго, исправно и экономично, следует следить за постоянством расхода воды. Минимальное значение расхода устанавливает компания-изготовитель оборудования.

Для лучшей работы котельных установок используют вакуумные деаэраторы. Водоструйный эжектор создает вакуум, а выделяемый пар используется для деаэрации.

Автоматизация работы котельного оборудования

Глупо было бы не воспользоваться возможностями, которые облегчают эксплуатацию отопительных систем. Автоматика позволяет использовать набор программ, которые управляют тепловыми потоками в зависимости от режима дня, погодных условий, а также помогают дополнительно обогревать отдельные помещения, например, бассейн или детскую.

Пример принципиальной автоматизированной схемы: автоматический режим работы котельной контролирует эксплуатацию контуров рециркуляции воды, вентиляции, нагревания воды, теплообменником, 2 контурами теплого пола, 4 контурами отопления здания

Существует перечень пользовательских функций, адаптирующих работу оборудования в зависимости от образа жизни обитателей дома. Например, кроме стандартной программы обеспечения горячей водой, существует комплекс индивидуальных решений, которые являются более удобными и даже экономными для жильцов. По этой причине может быть разработана схема автоматизации котельной с выбором одного из популярных режимов.

Программа «Спокойной ночи»

Доказано, что оптимальная ночная температура воздуха в помещении должна быть на несколько градусов ниже дневной, то есть идеальный вариант – на время сна понизить температуру в спальне примерно на 4°С. В то же время человек испытывает дискомфорт, пробуждаясь в непривычно прохладном помещении, следовательно, рано утром температурный режим необходимо восстановить. Неудобства легко решаются с помощью автоматического переключения системы обогрева на ночной режим и обратно. Контроллерами, регулирующими ночные часы, занимаются компании DE DIETRICH и BUDERUS.

Система приоритетов горячего водоснабжения

Автоматическое регулирование потоками горячей воды также является одной из функций общей автоматизации оборудования. Оно делится на три вида:

приоритетное, при котором во время пользования горячей водой полностью отключается система отопления;
смешанное, когда мощности котла разграничиваются на обслуживание нагрева воды и обогрева дома;

неприоритетное, при котором обе системы действуют сообща, но на первом месте – обогрев здания.

Автоматизированная схема: 1 – котел водогрейный; 2 – насос сетевой; 3 – насос исходной воды; 4 – подогреватель; 5 – блок ХВО; 6 – насос подпиточный; 7 – блок деаэрации; 8 – охладитель; 9 – подогреватель; 10 – деаэратор; 11 – охладитель конденсата; 12 – насос рециркуляционный

Низкотемпературные режимы работы

Переход на низкотемпературные программы становится основным направлением последних разработок производителей котельных. Преимуществом данного подхода является экономический нюанс – уменьшение расхода потребляемого топлива. Как раз автоматика позволяет регулировать температуру, выбирать верный режим и тем самым снижать уровень нагрева. Все перечисленные пункты необходимо учитывать на этапе составления тепловой схемы водогрейной котельной.

Типы насосов для котельной и как их подобрать

Крупные отопительные системы не могут существовать без трубопроводных систем: воздух, вода, конденсат, мазутопроводы. Порой они имеют длинные участки с большими гидравлическими сопротивлениями, преодолеть которые помогают различные насосы.

В котельной средней мощности установлено до двух десятков подобных агрегатов разной функциональности, конструкций и габаритов. Сетевой насос для котельной имеет самые большие габариты и производительность.

Он устанавливается в котельном зале и служит для перекачки магистрального теплоносителя от 1 т/ч для малых отопительных районов до несколько тысяч т/ч для крупных мегаполисов.

Сетевой насос Wilo для котельной отбирает воду из обратного сетевого трубопровода, прогоняет ее через сетевую нагревательную установку (бойлерную), где компактно расположены несколько подогревателей сетевой воды водоводяных или пароводяных, в которых теплоноситель отопительного контура нагревается по графику в зависимости от температуры наружного воздуха. Греющей средой выступает пар или горячая воды, на выходе из котла.

Для преодоления всех сопротивлений, немецкий агрегат должен обеспечивать перепад давления до 3 атм. Неправильно подобранное или смонтированное оборудование, так же как и нарушения требований эксплуатации тепловых сетей вызовет сбой рабочего режима или аварийную остановку оборудования системы производства тепловой энергии.

Типы насосов котельной

Сетевые агрегаты относятся к самому крупному насосному оборудованию котельной, хотя и не единственные перекачивающие механизмы.

Существуют следующие типы насосов, применяемые в котельных установках:

питательные паровые и водяные;
подпиточные;
сырой воды;
циркуляционные насосы сетевые;
рециркуляции жидкого топлива;
мазутные;
конденсатные.

Все агрегаты предварительно тщательно рассчитываются и подбираются в соответствующих разделах проекта котельной установки. Это вызвано особо высокими требованиями к надежности используемого оборудования, обеспечивающего производство тепловой энергии.

Основным назначением всех насосов – является циркуляция и подача среды к точке распределения. При этом они должны непрерывно работать на протяжении длительного времени.

Сетевой насос и его назначение

Этот агрегат должен перекачивать с оптимальной скоростью и напором греющий теплоносителя в подающем трубопроводе по температурному графику 150-70 С, в зависимости от температуры наружного воздуха. Их особенностью является близость расположения контура системы охлаждения к его уплотнениям.

Еще они отличаются своей производительностью и высокой работоспособностью. Детали агрегата, например, кожух и рабочее колесо изготавливается из прочного чугунного сплава, что обеспечивает износоустойчивость всей конструкции.

Надежность конструкторской разработки подтверждена многолетним опытом эксплуатации агрегатов в зонах высоких температур и гидравлических ударов. Циркуляционный агрегат неприхотлив , ему не нужно трудоемкое техническое обслуживание.

Они легко монтируются в тепловую систему, имея простую конструкцию и длительный гарантированный период работы. Условия для подбора сетевого агрегата – рабочий напор, максимально температура нагретой воды, качество рабочей среды. Они предназначены для воды, с концентрацией механических примесей не выше 5 мг/л.

Питательный насос и его назначение

Эта группа агрегатов работает только с паровыми котлами с давлением свыше 0,7 ати, они служат для заполнения котла водой взамен того количества, которое ушло на выработку пара и с продувкой соленой воды из котла.

Это очень ответственный агрегат, от его надежности зависит работоспособность котла, и если он не будет подпитываться водой, то произойдет перегрев трубных поверхностей нагрева с последующим взрывом парогенератора.

Поэтому требованиями Котлонадзора предписана обязательная установка не менее двух питательных агрегатов, причем с разными движениями рабочей поверхности — один с паровым преобразователем, а один с электрическим источником.

Существуют также требования по минимальной производительности устройств, каждый должен обеспечивать 150 % нагрузку одновременно работающих котлов, то есть работать с существенным запасом.

Если по схеме в котельной установлены 3 и более агрегата, тип выбирают таким образом, чтобы при выходе самого мощного, суммарная производительность оставшихся в эксплуатации насосов обеспечивала 120 % номинальной нагрузки котлов. Применяются электрические цен¬тробежные и поршневые паровые насосы.

Насос подачи сырой воды

Эта группа насосов используется в системе химводоподготовки. Их задача сделать забор среды из бака сырой воды и направить воду для химической очистки от солей жесткости и взвешенных веществ, после обработки она поступает в бак химочищенной воды или деаэратор, для удаления лишнего кислорода.

Обычно это агрегаты небольшой мощности и рабочего давления, поскольку работают в замкнутом контуре системы трубопроводов, не имеющих больших гидравлических потерь.

Работа его может проводиться оператором ХВО вручную, через кнопку «Пуск» или системой автоматики по датчикам уровня воды в баке. Подбор делают по проектной мощности системы химводоподготовки с учетом 100 % резерва.

При выходе со строя агрегата сырой воды, не будет подпитываться деаэратор, запасов которого обычно хватает на несколько часов работы котла, впоследствии котел будет остановлен автоматикой безопасности из-за низкого уровня воды в деаэраторе.

Конденсатный

Конденсатные насосы применяются на крупных тепловых объектах, например, на ТЭЦ , где они служат для перекачки конденсата, полученного из отработанного пара и подачи его через группу подогревателей низкого давления в деаэраторы, и в схемах парового отопления промышленных предприятий, когда нужно перекачивать отработанный конденсат от потребителей в котельную.

Они отличаются низкими рабочими давлениями, поскольку ограничены давлением среды в конденсато-сборниках, поэтому при исполнении требуют обеспечение высокой антикавитационной защиты, поскольку даже небольшое понижение давления среды в момент перекачки вызывает ее вскипание.

Конденсатные насосы в схемах устанавливаются с резервом от 2 до 4 единиц. Производительность рассчитывается по максимальному объему конденсата, а давление должно быть достаточным для погашения сопротивления в системе между конденсатопроводом и деаэратором, с учетом гидростатического напора из-за разности уровней мест установки оборудования: конденсато-сборник — нижняя установка на «ноль» отметке, деаэратор – верхняя, примерно на втором или третьем этаже здания котельного зала.

Подпиточный насос

Это устройство обслуживает теплофикационную установку в тепловой схеме котельной и предназначено для пополнения утечек воды из магистральной сети.

Его производительность рассчитывается по объему сети теплоснабжения, исходя из норм определенных СНИП и выполняется при расчёте тепловой схемы. При этом результирующая производительность равняется двойному запасу по нормативным утечкам в сети, составляющих 0,75% от общего объема воды в системе.

Количество агрегатов должно быть не менее двух, равной производительности, один из которых должен быть резервным. Насосы устанавливаются на обратной магистрали, поэтому их рабочее давление должно превышать давление в ней не менее чем на 50%. Управление выполняется в ручном режиме операторами котельной , по падению давления в обратной сетевой воде и автоматически, когда срабатывает датчик низкого давления в сети.

Чем управляются насосы

В современных котельных, управление насосами относится к функциям комплексной автоматики. Тем не менее, это не исключает в аварийных ситуациях, возможность ручного управления, выполняемого оперативным персоналом.

По всем направлениям перемещения технологической жидкости, существует резервное оборудование, такое же требование предъявляются для наличия резервного электропитания.

Для больших тепловых схем это должен быть независимый источник электроэнергии, например, от другой трансформаторной подстанции, а для устройств малой и средней мощности, должны быть автономные источники электропитания, например, дизель генераторы.

Для сокращения аварийных ситуаций, особенно в тепловых сетях из-за гидроударов, в последнее время применяют систему частотных преобразователей (пч), которая способствует:

экономии электроэнергии до 20 %;
снижению расхода воды, из-за снижения утечек до 5 %;
снижению затрат на ремонт систем отопления, так как из-за изменения частоты, срок службы группы насосов повышается 1,5 раза;
снижение расходов топлива на нагрев сетевой воды.

Как подобрать насос: расчет

Для подбора агрегата учитывают производительность, среду перекачки и рассчитывают необходимый напор. Он показывает разницу перепада среды при, выключенным и включенным агрегате, измеряемую в м.в.с., он рассчитывается по формуле:

H=(L хR хZ )/( ρ хg),

L – общая протяженность трубопровода в двух направлениях, м.
R – потери в трубах на 1 м принимают 150 Па;
ρ – удельная водяная плотность 1000.0 кг/м3 ;
g – 9.80 м/с2.
Z – поправочный коэффициент.

Расчет: 2000Х150Х1.3/1000Х9.8 = 39,79 м или 4атм.