Combinația cazanului cu sistemul de încălzire a apei
Un sistem de țevi și radiatoare conectate la circuitul de apă vă permite să distribuiți uniform căldura pe întreaga suprafață a clădirii. Cel mai simplu tip de schimbător de căldură poate fi un rezervor de apă, atunci când o sursă de căldură este situată direct sub ea. Dar o astfel de încălzire este ineficientă, deoarece încălzirea lichidului se va efectua numai de jos.
Așa-numita „jachetă de apă” va fi mult mai eficientă în ceea ce privește transferul energiei termice. Un tip mai complex de circuit de apă este un blat dublu și pereți de-a lungul întregului contur al cazanului, în interiorul căruia circulă lichidul de răcire. Datorita circulatiei constante, apa nu stagneaza, iar grosimea de 3-5 cm intre pereti permite lichidului sa se incalzeasca cat mai repede.
Un alt tip de circuit de apă la fel de eficient este sudat din țevi groase de oțel, curbate de valuri de-a lungul pereților și partea superioară a camerei de ardere într-un tip „coil”. Lichidul de răcire se deplasează lent prin țevi cu diametrul de 5-6 cm, oferind un transfer excelent de căldură
În plus, acest tip de circuit are un avantaj important - mentenabilitatea îmbunătățită.
Unitate de control si monitorizare
Cazanele sunt dotate cu sisteme speciale de reglare a temperaturii apei din circuitul de apa. Cel mai simplu sistem se bazează pe funcționarea unui termostat - când se atinge temperatura necesară, clapeta suflantei este închisă și astfel debitul de aer este redus. De îndată ce apa se răcește, sistemul va funcționa în ordine inversă.
Sistemele de control mai avansate funcționează cu includerea celor mai precisi senzori de temperatură și alimentare cu aer electrificat forțat. La instalarea ventilației forțate, se realizează o alimentare superioară cu aer, datorită căreia combustibilul este ars aproape complet. Echipamentul cazanului de acest tip trebuie conectat la rețea, dar în absența energiei electrice nu poate funcționa.
Echipamentul cu pompă de circulație poate salva sistemul de la dezghețarea completă. Un cazan lăsat nesupravegheat în timpul iernii, după ce a consumat tot combustibilul, nu va putea menține nivelul de temperatură al apei în sistem pentru o perioadă lungă de timp, drept urmare va îngheța în timp. Într-o astfel de situație critică, sistemul de control va porni pompa de circulație, ceea ce va duce la circulația lichidului de răcire - în înghețuri blânde, apa curentă nu va îngheța.
Ce ar trebui să fie în compoziția sistemului de încălzire a apei
Schema de încălzire a apei a unei case private, este, de asemenea, lichidă, implică utilizarea unui lichid de răcire în sistem, care „furnizează” căldură de la boilerul de încălzire către radiatoare sau încălzire prin pardoseală, care circulă constant în sistem.
Cu alte cuvinte, lichidul de răcire „curge în cerc”, încălzindu-se în cazan și degajându-și căldura în aparatele de încălzire.
Pentru a asigura funcționarea unui astfel de sistem, se utilizează o mulțime de alte echipamente, ceea ce face sistemul mai flexibil (încălzire diferențiată a diferitelor zone), sigur (protecție împotriva suprapresiunii și scurgerii de lichid de răcire din sistem) și automatizează procesul de controlul încălzirii casei.
Schema bloc a sistemului de încălzire a apei arată astfel:
Schema structurală a sistemului de încălzire a apei
Sistemele de încălzire a apei pot fi:
- cu circulație naturală a lichidului de răcire;
- cu circulaţie forţată a lichidului de răcire.
Sisteme cu circulație naturală a lichidului de răcire
Într-un sistem cu circulație naturală a lichidului de răcire, forța motrice este diferența de densitate a lichidului (lichid de răcire) încălzit și rece din conductele de alimentare și respectiv de retur.
Sistemul de circulație naturală
Când lichidul de răcire este încălzit în cazan, densitatea acestuia scade și este deplasat pe conducta verticală, deplasat de un lichid rece mai dens care se întoarce prin conducta de retur.
În acest caz, lichidul de răcire trece de la cazan de-a lungul coloanei verticale la rezervorul de expansiune de tip deschis, se răspândește mai departe de-a lungul coloanelor orizontale de-a lungul radiatoarelor de încălzire și se întoarce la cazan prin conducta de retur.
În astfel de sisteme, parametrii importanți sunt: diametrul țevilor (în special coloana centrală de alimentare), precum și panta acestora.
Avantajul unui astfel de sistem poate fi numit independența sa energetică (atunci când se folosește un cazan simplu cu combustibil solid), iar în lista de dezavantaje vom numi incapacitatea de a regla regimurile de căldură ale diferitelor încăperi, consumul crescut de combustibil, necesitatea utilizării. țevi metalice cu diametru mare.
Sisteme cu circulație forțată a lichidului de răcire
Un astfel de sistem este completat și de o pompă de circulație, care creează „forțat” o forță motrice aplicată lichidului de răcire.
Sistem de incalzire "fortat".
Avantajele unui astfel de sistem includ posibilitatea controlului separat și flexibil (diferențiat) al puterii fiecărui radiator sau încălzire prin pardoseală folosind supape manuale sau automate, ceea ce face posibilă utilizarea mai economică a surselor de energie pentru funcționarea cazanului. Într-un astfel de sistem, pot fi utilizate țevi de plastic, ceea ce reduce semnificativ costul materialelor și facilitează lucrările de instalare, iar țevile de plastic în sine pot fi „ascunse” în pereți.
Dezavantajul unui astfel de sistem este doar „dependența sa energetică” de prezența energiei electrice în casă pentru a asigura funcționarea pompei. În unele cazuri, se utilizează un sistem de încălzire combinat.
Video. Cum funcționează un cazan minier
Pavel Vorobyov redactor-șef
Autor al publicației 22.06.2018
Sistemele de încălzire a apei au fost folosite pentru prima dată în băile Romei antice. După câteva zeci de secole, aceste invenții geniale au devenit familiare și accesibile tuturor.
Cum sunt
Unul dintre aceste miracole ale termotehnologiei este un cazan de încălzire. Principiul de funcționare al unui cazan de apă caldă este că lichidul de răcire este încălzit în el la 115 grade și transferă această căldură către sistemul de încălzire al clădirii. Apa trece în stare de vapori la o temperatură de 100 de grade, prin urmare, pentru a preveni fierberea, se menține o presiune crescută în cazan.
Cu cât presiunea în unitate este mai mare, cu atât mai bine: probabilitatea de fierbere aproape de perete este redusă, ceea ce înseamnă că se formează mai puțină calcară. Prin urmare, la admisie este instalată o pompă, care pompează apa răcită în interior.
Există următoarele modificări ale unităților de încălzire a apei:
- Gaz-combustibil
- Combustibil lichid
- Electric
- Combustibil solid
Indiferent de combustibilul pe care funcționează sistemul, principiul de funcționare al cazanului de apă caldă este același: combustibilul este ars în cuptor, iar căldura este transferată prin pereții săi în apa care circulă prin conductele de încălzire. Designul este creat astfel încât să asigure cea mai completă ardere a combustibilului și un transfer optim de căldură.
Arzatoarele cazanelor de apa calda variaza in functie de tipul de combustibil folosit. Ele pot fi încorporate atmosferice sau supraalimentate înlocuibile. Arzatoarele incorporate determina utilizarea doar a unui anumit tip de combustibil. Arzătoarele înlocuibile sunt mai convenabile deoarece vă permit să treceți de la un tip de combustibil la altul.
Cum sunt ele folosite
Din punct de vedere funcțional, cazanele de apă caldă sunt împărțite în:
Scopul unităților cu un singur circuit este doar furnizarea de căldură. Apa trece prin conducte, baterii și se întoarce din nou în cazan.
Domeniul de aplicare al generatoarelor de acest tip devine din ce în ce mai larg.Datorită prezenței nu a uneia, ci a mai multor intrări și ieșiri ale lichidului de răcire, cazanul poate asigura în plus funcționarea cazanelor, a pardoselilor încălzite cu apă, a unui schimbător de căldură pentru piscină etc.
Sistemele de încălzire cu dublu circuit sunt proiectate nu numai pentru încălzire, ci și pentru alimentarea cu apă caldă în incintă. Designul lor prevede prezența schimbătoarelor de căldură de tip plăci încorporate, cu ajutorul cărora cazanele cu dublu circuit sunt capabile să alimenteze casa cu apă caldă non-stop și aproape nelimitat.
Principiul de funcționare a modelelor cu circuite de apă
Procesul de încălzire a apei se efectuează exclusiv în perioada de ardere a combustibilului. Combustibilul principal este cărbunele sau lemnul. În același timp, o sarcină este suficientă pentru 3-4 ore, o perioadă mai lungă de ardere a combustibilului va fi asigurată de un cazan cu combustibil solid generator de gaz (piroliză).
Cu cât este mai mare calitatea cazanului, eficiența proceselor de schimb de căldură în circuitul de apă și controlul mai precis al temperaturii agentului de căldură, cu atât costul fiecărui kilowatt de căldură produs este mai mic. Designul special al circuitului de apă permite încălzirea cât mai eficientă a purtătorului principal de căldură în timpul funcționării cazanului.
Un perete într-o manta de apă este capabil să acumuleze energia termică rezultată. Datorită acestui fapt, încălzitorul încălzește rapid apa și, de asemenea, menține o temperatură ridicată pentru o lungă perioadă de timp. Echipamentul de încălzire a cazanelor cu circuit de apă funcționează la fel de eficient atât într-un sistem cu circulație naturală, cât și forțată.
Cum să faci un cazan minier cu un circuit de apă cu propriile mâini
Pentru a realiza în mod independent această unitate, trebuie să vă aprovizionați cu următoarele materiale:
Schema unui cazan minier cu circuit de apă
- tabla pentru rezervor (grosime 4 mm);
- tabla pentru capac (grosime 6 mm);
- conductă de coș de fum;
- pompă de ulei;
- ventilator;
- adaptoare din oțel;
- etanșant rezistent la căldură;
- colțuri metalice pentru suporturi.
- râșniță cu un cerc pentru tăierea metalului;
- creion și bandă de măsură pentru construcție;
- burghiu cu burghiu pentru metal;
- ciocan și un set de chei;
- sudare cu electrozi.
Pentru a facilita munca de implementare a cazanului, puteți lua butoaie gata făcute pentru propan sau oxigen.
Schema de elaborare a cazanului
Schema de asamblare a unității va arăta astfel:
- Corpul cazanului trebuie împărțit în 2 părți. În partea superioară, va trebui să montați o cămașă de apă și să conectați partea inferioară la radiatoarele de încălzire. Partea inferioară trebuie în mod necesar să fie separată de partea superioară, la care este conectată conducta de presiune.
Înainte de a efectua lucrări, este necesar să se determine locul unde va fi amplasat centrala. Este necesar să vă asigurați că nu există lucruri inflamabile în apropiere și că corpul cazanului în sine nu blochează mișcarea, nu interferează cu munca.
Parametrii numerici ai cazanului
Pasul 1. Pregătirea bazei și a pereților
Sub cazanul minier cu circuit de apă, cel mai bine este să faceți o șapă de beton. De asemenea, este posibil să placați podeaua și peretele adiacent structurii cazanului.
Pereții trebuie să fie din material incombustibil
Dacă pereții sunt din lemn, atunci trebuie așezată o foaie de azbest între ei și unitate.
Pasul 2. Realizarea rezervorului principal al cazanului (intern)
Acest corp este un rezervor cu o manta de apa, un canal de alimentare cu oxigen si un tub prin care uleiul curge in vas.
În partea de jos a acestei carcase, este necesar să se facă o ușă pentru a scoate vasul și a aprinde uleiul.
- Desenați o diagramă a cazanului.
- Măsurați dimensiunile rezervorului pe tablă și tăiați-l cu o râșniță.
- Tăiați fundul rezervorului.
- Legăm o tablă de metal în așa fel încât să se obțină o țeavă cu diametrul de 60 cm.
- Atașăm partea de jos.
Sudați bine baza
Pasul 3. Realizarea carcasei exterioare a conductei
- Lungimea țevii exterioare trebuie să fie cu 5 mm mai mică decât înălțimea țevii exterioare.
- Folosind o râșniță, tăiem o gaură în țeavă pentru coș, uși, țevi de alimentare (în partea de sus a țevii) și o gaură pentru returul lichidului de răcire (în partea de jos).
- Punem partea exterioară a țevii pe cea interioară și sudăm ermetic bazele.
Bol cu fund sudat
Instalarea unei băi de apă
Pasul 4. Realizarea unui canal de alimentare cu aer
- Măsurați o țeavă cu diametrul de 6-8 cm pe tablă și tăiați-o cu o râșniță. Lungimea conductei depășește designul general cu 10-15 cm.
- Măsurăm de la un capăt 50 cm și facem o gaură.
- Acum facem un canal de alimentare cu ulei, care va fi în interiorul conductei de alimentare cu aer. Pentru a face acest lucru, luăm o bucată de tub de 8 cm lungime (d = 1 cm) și sudăm la celălalt capăt al unui tub de același diametru, dar de 50 cm lungime la un unghi de 130-150 0 .
- Instalați cu grijă tubul de alimentare cu ulei în conducta de alimentare cu aer.
- Pe lateral efectuăm o legătură pentru compresor. Conectăm pompa de alimentare cu combustibil și pompa de circulație.
- Asezam vasul in ceaun.
- Reparăm ușa.
Pasul 5 Instalarea coșului de fum
După ce cazanul în sine este instalat în siguranță pe bază, trecem la instalarea coșului de fum, a cărui lungime ar trebui să fie de 3,5-4 m.
Asamblarea unui coș de fum din țevi tip sandwich
În același timp, încercați să faceți o țeavă verticală fără secțiuni orizontale.
- Conectăm conducta de evacuare a cazanului cu conducta de coș.
- În funcție de schema de evacuare a coșului de fum: printr-un perete sau acoperiș, efectuăm marcaje. Dacă trecem o țeavă prin perete prin tavan.
Cărăm hornul prin perete
Fixare exterioară a conductei de evacuare a gazelor arse
Ieșire pentru coș deasupra acoperișului
Pasul 6. Conectarea circuitului de apă
Dacă cazanul urmează să fie folosit ca conexiune la calorifere pentru încălzirea unei încăperi mari, întreaga rețea de baterii trebuie mai întâi așezată prin încăpere.
Pentru a conecta cazanul la calorifer, folosim o conductă cu diametrul de 43 mm.
- Luăm un mic recipient metalic (rezervor de apă) cu pereți groși și îl fixăm în siguranță cu șuruburi pe cazan. Puteți utiliza sudarea ca element de fixare.
Conectarea cazanului la sistem
Opțiuni de instalare pentru sistemele de încălzire a apei
Dacă o persoană nepregătită ia în considerare toate opțiunile de instalare existente pentru sistemele de încălzire a apei, în special cu circulație naturală, se poate „îneca” într-o abundență de informații.
În cadrul acestui articol, ne vom concentra asupra schemei de instalație de încălzire a apei cea mai frecvent utilizată, disponibilă pentru repetare de către o persoană fără experiență în astfel de lucrări.
Astăzi, încălzirea apei într-o casă privată este considerată cea mai eficientă, realizată conform unui sistem de instalație de încălzire a apei cu două conducte, în care lichidul „cald” este furnizat printr-o conductă (de alimentare), iar „rece” este evacuat printr-o alta ( întoarcere).
Schema de instalare cu doua conducte cu circulatie fortata
O astfel de schemă vă permite să conectați dispozitive de încălzire (radiatoare, circuite de încălzire prin pardoseală) în paralel cu reglarea independentă manuală sau automată (termostatul este „nada” aici, totuși) a debitului de fluid care trece prin ele. În astfel de sisteme de încălzire, este convenabil să folosiți dispozitive speciale - un colector, la care sunt conectați toți „consumatorii” de căldură.
Utilizarea nodurilor colectoare în sistemul de încălzire
Pentru mai multe informații despre instalarea sistemelor de încălzire a apei, consultați articolul „Schema de încălzire pentru o casă privată”
Caracteristici de design
Echipamentul cazanelor de acest tip, de fapt, este o versiune ușor modificată a cazanelor standard - circuitul de apă este inclus suplimentar în design.
- focar;
- grătar;
- camera de cenusa;
- circuitul de apă.
Dacă modelele cu un singur circuit sunt destinate numai încălzirii spațiilor, atunci modelele cu circuit dublu sunt utilizate atât pentru încălzirea clădirii, cât și pentru alimentarea acesteia cu apă caldă.
Încărcarea combustibilului se poate face manual sau automat. A doua opțiune implică prezența unui rezervor în cazan, unde combustibilul este turnat la fiecare 3-7 zile.Dar modelele sunt mai scumpe decât cele cu umplere manuală cu combustibil și, prin urmare, mai puțin frecvente.
În plus, numai combustibilul care a suferit o pregătire specială este potrivit pentru alimentare - cărbune de până la 2,5 cm sau așa-numita „mazăre ecologică”. Unele modele sunt echipate cu încălzitoare electrice încorporate care pornesc atunci când alimentarea cu combustibil este întreruptă - acest lucru le asigură funcționarea continuă.
Caracteristici de montare
Pentru a încălzi o locuință dintr-un pătrat mic, este recomandabil să o instalați direct în casă. De asemenea, camera cazanelor poate fi echipata ca cladire separata sau in interiorul altor anexe.
În acest caz, conducta de încălzire este întotdeauna așezată sub pământ, neapărat sub nivelul de îngheț al solului, este asigurată izolarea termică. În camera cazanului, temperatura aerului ar trebui să fie la nivelul de 10 grade; separat, ar trebui să aveți grijă de echipamente de ventilație de înaltă calitate.
Pardoseala de la locul de instalare trebuie să fie incombustibilă, plană și fermă. Pentru a crește rezistența podelei, cazanul este instalat pe o șapă subțire de beton. În fața unității de încălzire trebuie așezată o tablă de metal cu o suprafață de cel puțin 1 metru pătrat. m.
În timpul instalării, trebuie să respectați cu strictețe toate recomandările date în instrucțiunile de utilizare a echipamentului cazanului cu privire la parametrii principali ai coșurilor de fum: secțiune și înălțime. Îmbinările dintre coș și coș trebuie umplute cu un etanșant rezistent la căldură sau acoperite cu o soluție de argilă.
REVENDICARE
1. Cazanul de apă conține un cuptor, o cenușă care le încadrează corpul sub forma unei cămașe de apă, al cărui perete interior este conectat la pereții de apă goale formând un canal de gaz în zig-zag, fiecare dintre acestea fiind conectat la cămașa de apă a centrala din trei laturi, un sistem de vid in cuptorul cazanului, intrarea in retea a apei in partea de jos, evacuarea apei calde in partea de sus, in timp ce geamurile sunt realizate in caroserie, caracterizate prin aceea ca manta de apa mentionata este interioara, iar corpul cazanului. este echipat cu o manta exterioara de apa cu un perete exterior sub forma de cilindru, trunchiat de-a lungul coardei din fata si din interior un perete sub forma unui paralelipiped, care actioneaza simultan ca peretele exterior al apei interioare. jachetă, pereții despărțitori metalici sunt fixate între pereții mantalei exterioare de apă a cazanului la aceeași distanță de pereții laterali ai mantalei interioare de apă, iar tuburile metalice sub presiune sunt conectate la spațiul cazanului tăiat de pereții despărțitori. pentru a furniza apă caldă de la conducta de apă caldă folosind o pompă instalată pe capacul superior al cazanului, pereții despărțitori de apă goale sunt situate la aceeași distanță între ele și peretele interior al mantalei interioare de apă, mantaua interioară a cazanului. iar pereții despărțitori de apă goale au aceeași grosime, în timp ce în mantaua exterioară de apă, distanța dintre peretele interior și peretele despărțitor este egală cu grosimea mantalei interioare de apă și distanța dintre peretele superior al mantalei interioare de apă și capacul comun al cazanului este de cel puțin 2 ori mai mare decât acesta, despărțitoarele de apă goale sunt realizate cu un perete inferior orizontal și cu peretele superior situat sub un unghi de cel puțin 3° față de orizontală și au o lungime care este de cel puțin 3,5 ori mai mare decât distanța dintre peretele despărțitor de apă goală și peretele interior al mantalei interioare de apă a cazanului, sistemul de vid din cuptorul cazanului include un termostat conectat la clapeta de aer de pe ușă pki, canalul de gaz în zig-zag al cazanului este conectat la coș printr-un confuzor, care este conectat cu partea mai mare la peretele din spate al cazanului și cu partea mai mică la coș, în timp ce legăturile sunt instalate uniform în partea de sus. capacul cazanului.
2.2. Cazan de apă caldă conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că pereții despărțitori metalici formează o fantă cu fundul cazanului înălțime de cel puțin 30 mm pe ambele părți ale cazanului.
3. Cazan de apă caldă conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că conductele metalice de evacuare a apei calde sunt conectate în centrul spațiului mantalei exterioare de apă, închise cu foi de metal, tăiate de un despărțitor.
4. Cazan de apă caldă conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că conductele metalice de refulare pentru alimentarea cu apă caldă sunt coborâte cu cel puţin 2/3 din înălţimea despărţitorului.
5. Cazan de apă caldă conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că unghiul de îngustare al confuzorului este de cel puţin 15°.
6. Cazan de apă caldă conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că termostatul este conectat la clapeta de aer de pe ușa focarului folosind o pârghie și, de exemplu, un lanț.
7. Metodă de fabricare a unui cazan de apă caldă, care constă în pregătirea pieselor, blocurilor și apoi asamblarea cazanului, caracterizată prin aceea că piesele plane sunt pregătite din tablă de oțel de grosime calculată pentru fabricarea întregului cazan, scaune și orificii sunt tăiate pe părțile plate, apoi sunt asamblate pereții despărțitori de apă goale, care stau la baza asamblarii întregului cazan, deoarece toate celelalte părți sunt apoi atașate de ele și fixate rigid treptat până când se obține structura completă a cazanului, imbinarea pieselor plate se realizeaza prin sudare in pozitie orizontala.
