Принцип работы котельной в современном доме

Автономная котельная – это такая котельная, посредством которой обеспечивается теплоснабжение и горячее водоснабжение одного отдельного здания или сооружения автономно, то есть без участия ТЭЦ и других подобных инженерных объектов. Если кратко, то принцип работы котельной заключается в циклическом процессе, при котором теплоноситель нагревается, раздается на участки потребления и возвращается обратно.

Для осуществления такого процесса необходимо чтобы в котельной присутствовал котел. Если это твердотопливный котел, то он будет снимать тепловую энергию при сгорании топлива посредством имеющихся перегородок и ребер. При участии последних, при прохождении через котел теплоносителя (чаще это вода), происходит передача тепла. Нагретый до требуемой температуры теплоноситель отправляется в подающую трубу, которая попадает в распределительный узел.

Распределительный узел может быть самым примитивным – участок трубы с определенным сечением, в которую врезаны контуры, а может быть более совершенным технически – идеальным вариантом будет компланарный распределитель (его еще называют магистральный коллектор). С его помощью теплоноситель собирается и равномерно распределяется по всем контурам. Он стоит между нагревающим устройством (котлом) и потребляющими. При использовании коллектора обеспечивается сбалансированность работы всей системы в целом.

Попадая в распределительный коллектор, теплоноситель распределяется по потребителям – отопление каждого этажа отдельно, теплые полы каждого этажа тоже отдельно, подача горячей воды и подключение к бойлеру косвенного нагрева.

В общем, магистральный коллектор является небольшим таким аккумулятором, который изначально увеличивает объем теплоносителя, а затем позволяет равномерно его раздавать. Преимуществом использования этого устройства является его возможность уменьшать гидравлическое сопротивление, таким образом, спасая систему от гидроудара.

Компланарный распределитель, установленный в нагревательной системе, существенно влияет на принцип работы котельной. Без него диаметра обычной трубы недостаточно для оптимальной работы котельной. Увеличенное сечение коллектора позволяет забирать теплоноситель в нужном объеме – каждый потребитель использует только необходимое количество, при этом не будет недостатка в теплоносителе.

Поступающий объем теплоносителя регулируется термостатами на каждом потребителе – у бойлера свой, у теплого пола свой и так далее. Опираясь на показатели термостатов, работают насосы – чередуются режимы включения/выключения и режим подмешивания.

Еще одно дополнительное преимущество компланарного коллектора при устройстве проявляется при необходимости подключения дополнительных котлов. При этом схема работы, то есть принцип работы котельной не поменяется. Если распределителя нет, то котел придется врезать отдельно в трубопровод параллельно или последовательно, при этом останавливая работу всей системы. Но такое подключение ухудшает гидравлику.

Главный принцип работы котельной заключается в том, чтобы обеспечить здание или сооружение именно тем количеством тепла, которое нужно. Второй принцип это правильно и грамотно распределить это тепло, а третий принцип – основной принцип – это сделать эксплуатацию котельной простой в обращении и управлении.

Для этого дополнительно устанавливается достаточное количество запорной арматуры и приборов КИП (контрольно-измерительных приборов) – предохранительные устройства, автоматы воздухосброса, термометры, манометры и так далее. Это делается для того, чтобы можно было удобно отслеживать ход работы котельной.

Оборудование для автономной котельной

Для оптимальной работы котельной необходимо устанавливать целую систему, состоящую из отдельного оборудования:

• котельное оборудование;
• насосы;
• система водоподготовки;
• бойлер косвенного нагрева;
• запорная арматура;
• запорно-предохранительная арматура;
• КИП (контрольно-измерительное оборудование) – счетчики, датчики, манометры, термометры и тому подобное).

Котел – это основной элемент каждой котельной. Здесь происходит нагрев теплоносителя или его получение (в случае использования паровых котлов). Котлы классифицируются по виду используемого теплоносителя – водогрейные, паровые или паро-водогрейные. Также они отличаются способом нагрева/получения теплоносителя – он может образовываться за счет получения тепловой энергии от сжигания топлива (если это газовые, твердотопливные или жидкотопливные котлы) или за счет преобразования электрической энергии в тепловую (электрические котлы).

Выбор котла определяется технико-экономическими характеристиками по следующим факторам:

• необходимая производительность котельной;
• стабильность работы котлов с минимальной нагрузкой;
• количество потребителей;
• длительность трубопровода до потребителя;
• КПД котла;
• химические характеристики выбранного топлива;
• уровень автоматизации котельной;
• габариты и надежность котла;
• доступность при обслуживании и ремонте.

Если выбирается любой котел кроме электрического, то стоит обратить внимание на важный рабочий элемент – горелку. Ее функция – подготовить, смешать топливо и воздух, и сжечь полученную смесь в камере сгорания котла – то есть нагреть теплоноситель.

Насосы в котельной позволяют регулировать равномерную подачу воды, транспортируют ее по трубопроводу для полного круга циркуляции. В системе насосы используют для произведения полного цикла теплоносителем и для обеспечения требуемого напора. Для восполнения системы используются отдельные насосы.

Для повышения длительности эксплуатационного срока котельной используют подготовку теплоносителя. Под этим подразумевают очистку воды при поступлении в нагревательную систему котла. Для этого применяются фильтры и дополнительные установки, которые смягчают и очищают воду.

Используя бойлер косвенного нагрева в системе котельной можно обеспечить бесперебойное поступление горячей воды длительное время. Его наличие оправдывается в том случае, если необходимо подавать большой объем воды в данный момент времени. Бойлер не имеет собственного нагревательного элемента, а подпитывается он от котла, откуда и поступает резервный запас горячей воды.

Запорно-предохранительная арматура позволяет управлять работой котельной – она регулирует процессы в узлах, находящихся под давлением, используется для включения/отключения и регулировки подачи теплоносителя. Использование арматуры приносит всей системе котельной обеспечение безопасности и надежности.

Приборы КИПа позволяют сделать работу котельной безопасной и экономичной. Они осуществляют тепловой контроль, автоматическую регулировку и управляют технологическими процессами и защитой оборудования. С их помощью создаются допустимые условия работы каждого узла котельной и исключаются возможные неполадки и аварийные ситуации в работе всей системы.