Раздел 2. Источники возобновляемой нетрадиционной энергетики

Сучасні водогрійні котли малої потужності для індивідуального теплопостачання квартир і котеджів в основному виконуються водотрубними, працюючими за принципом проточних або ємнісних водонагрівачів. Такі котли виконуються як з природною, так і з примусовою циркуляцією і герметичною камерою згорання. Часто вони оснащуються вбудованими насосами для забезпечення примусової циркуляції теплоносія, а також вбудованими теплообмінниками для покриття потреби в гарячому водопостачанні.

Мал. 2.24. Наземний водогрійний котел потужністю 88 кВт: 1 – двоступінчатий пальник з попереднім змішуванням горючої суміші; 2 – запальний трансформатор; 3 – запальний електрод; 4 – запальник; 5 – датчик іонізації; 6 – патрубок підведення газу; 7 – висувний газовий блок; 8 – клапан-регулятор 2 ступенів з реле мінімального тиску; 9 – теплообмінник; 10 – панель управління; 11 – тягопереривач; 12 – патрубок димових газів; 13 – подавальна труба системи опалення; 14 – верхня ізоляція димових газів; 15 – зворотна труба системи опалення зі зливним отвором; 16 – ізоляція теплообмінника, топки та тягопереривача; 17 – задня ізоляція

Переважна більшість їх повністю автоматизована із застосуванням засобів мікропроцесорної техніки. Як паливо в цих котлах частіше за все використовується природний газ.

За способом установки в приміщеннях водогрійні котли малої потужності для індивідуального теплопостачання виконуються навісними і наземними. На малюнку 2.24 представлена конструкція наземного водогрійного котла потужністю 88 кВт, призначеного для опалювання будівель сумарною площею до 1000 м2. Це чавунний котел, призначений для роботи на природному газі, оснащений двоступеневим пальником з попереднім змішуванням горючої суміші, що забезпечує знижене утворення оксидів азоту. Коефіциєнт корисної дії котла складає 93,5%.

Теплообмінник котла виконаний з евтектичного чавуну, його поверхні оптимально працюють в лінії зворотної сітьової води до 40°С з можливістю повного охолодження. Топка виконана з охолоджуваними бічними і задніми стінками.

Котел оснащений електронною панеллю управління з діалоговою системою регулювання, що забезпечує численні експлуатаційні можливості системи опалювання і гарячого водопостачання.

Водогрійні котли малої потужності, призначені для опалювання будівель, що стоять окремо, конструктивно виконуються як водо-, так і газотрубними. Ці котли оснащуються насосами для організації примусової циркуляції і, як правило, працюють під наддувом. Основними видами палива, спалюваного в таких котлах, є природний газ і рідке (пічне) паливо. У той же час в топках цих котлів можуть спалюватися і нетрадиційні види палива (відходи сільськогосподарського виробництва, дрова і т.п.). До останніх десятиріч XX століття серед водогрійних котлів даного діапазону продуктивності переважали чавунні секційні котли, які нагрівали воду до 115°С з тиском в системі опалювання, не перевищуючим 0,6 МПа.

Основним елементом цих котлів є поверхня нагріву, яка з одного боку обігрівається продуктами згорання палива, а з іншого – охолоджується водою.

Чавунні котли незалежно від їх марки збирають з окремих секцій, які з'єднуються між собою колекторами: через задній нижній зворотна вода подається в котел на підігрів, а через передній верхній гаряча вода надходить в систему опалювання або гарячого водопостачання. Стінки котлів покриваються теплоізоляційною мастикою (70% білої глини і 30% азбестової крихти) і обмуровуються спочатку вогнетривкою, а потім червоною цеглою.

У топці котлів встановлюють газові пальники. Продукти згорання газу підіймаються вгору, обігріваючи секції, заповнені водою, і, повернувши на 180°, опускаються в бічні газоходи і через збірний газохід прямують в димар.

Широке застосування в котельних отримали чавунні секційні котли шатрового типу з нижньою топкою.

Останніми роками все більше застосування одержують сталеві водогрійні котли. Їх перевага полягає в тому, що вони більш надійні в роботі, ремонтах, а недоліком є схильність до корозії.

Для опалювання і гарячого водопостачання житлових і промислових будівель і приміщень в даний час застосовуються навісні газові котли, що випускаються як в Україні, так і за рубежем. Ці котли особливо широко застосовуються в повністю автоматизованих так званих «дахових котельних» і виготовляються у вигляді окремих модулів потужністю від 9 до 120 кВт, а необхідна теплова потужність забезпечується за рахунок установки необхідної кількості модулів. Навісні газові котли повністю автоматизовані, мають високий к.к.д. і оснащені всіма необхідними видами захисту.