От наружного котла – к комбинированной системе отопления

От наружного котла – к комбинированной системе отопления

Для систем автономного отопления и горячего водоснабжения НПО «Верхнерусские коммунальные системы» выпускает котлы наружного размещения КСУВ. Их область применения – жилые, общественные (школы, больницы, объекты соцкультбыта) и административные здания в городской и сельской местности (кроме зданий с взрывоопасными технологиями). Многолетняя работа в указанной области и детальное знакомство с нуждами клиентов нашли отражение, как в конструкции котлов, так и в предлагаемых решениях по устройству систем.

котелКСУВДля систем автономного отопления и горячего водоснабжения НПО «Верхнерусские коммунальные системы» выпускает газовые котлы КСУВ. Их область применения – жилые, общественные (школы, больницы, объекты соцкультбыта) и административные здания в городской и сельской местности (кроме зданий с взрывоопасными технологиями). Многолетняя работа в указанной области и детальное знакомство с нуждами клиентов нашли отражение, как в конструкции котлов, так и в предлагаемых решениях по устройству систем.


Во-первых, цена котла должна быть доступной для небогатых бюджетов сельских и поселковых администраций. Во-вторых, чрезвычайно низкий, даже по российским меркам, технический уровень обслуживающего персонала требует от техники повышенной надежности (включая и так называемую защиту от дурака). Кроме того, желательна максимальная автоматизация работы системы, но без применения технически сложных (и дорогих) средств. Все эти задачи постоянно решаются инженерами компании в течение 10 лет производства котлов КСУВ, конструкция которых защищена десятью патентами РФ.


Котлы оборудованы вертикальным жаротрубным теплообменником, дымогарные трубки которого имеют диаметр 1"и оснащены турбулизаторами. Мощность атмосферной модуляционной газовой горелки автоматически регулируется по датчику температуры. Срок службы горелки составляет 15 лет (капитальный ремонт – после 7,5 года эксплуатации). В настоящее время серийно выпускаются модели мощностью от 40 до 400 кВт.


котедж с котлом КСУВКотлы КСУВ не требуют отдельного помещения котельной. Они устанавливаются на открытом воздухе, на расстоянии 1–2 м от стены отапливаемого здания – в простенках между окнами шириной не менее 1,5 м или возле глухой стены со стороны внутреннего двора – и подключаются к инженерным системам.


Модельный ряд продолжает расширяться. Так, в 2011 г. планируется освоить производство котлов мощностью 500 кВт. Кроме того, уже прошли испытания конденсационных котлов мощностью от 40 до 100 кВт, оснащенных атмосферной горелкой. У них в нижней части дымового патрубка размещен дополнительный теплообменник из нержавеющей стали, выполненный в виде гофрированной трубы. КПД таких моделей – 98–102 %. Серийное производство конденсационных котлов КСУВ (как с атмосферными, так и с вентиляторными горелками) также запланировано на 2011 год.


газовые котлы для школыПрименение КСУВ позволяет значительно снизить расходы на отопление. Так, два котла КСУВ-150 были установлены в трехэтажной школе № 19 села Верхнерусского (Шпаковский район, Ставропольский край) взамен старой котельной. В результате затраты на отопление за отопительный сезон снизились в 3,3 раза (с 1050 тыс. руб. до 320 тыс. руб.). Срок окупаемости отопительного оборудования составил 1 год. При этом также возросла надежность теплоснабжения.



Комбинированная система

В случае системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя при верхней разводке котлы КСУВ функционируют в энергонезависимом режиме. Как показал десятилетний опыт эксплуатации, работа в таких системах отличается надежностью в течение всего отопительного сезона. Причиной возникновения аварийных ситуаций в системах с принудительной циркуляцией (как правило, с нижней разводкой) является ненадежность электроснабжения. Отключение электроэнергии может привести к перегреву теплоносителя из-за неправильной настройки датчиков температуры.


Другое возможное последствие сбоя электроснабжения – повышение давления теплоносителя. Оно возникает из-за применения мембранных расширительных баков недостаточного объема, неправильно выполненной обвязки, а также отсутствия ежегодного обслуживания (как сосудов с повышенным давлением). В силу указанных причин уже через два года эксплуатации мембранный бак может потерять способность выполнять свое назначение – обеспечивать компенсацию температурных расширений теплоносителя в системе и превратиться в «гидравлическую болванку».


Деаэрационно-расширительный бакКроме того, в течение отопительного сезона расширительный бак может пропускать через мембрану в теплоноситель до 25 % воздуха. Это вызывает повышенный износ стальных трубопроводов, отопительных приборов и теплообменников. Как считают в НПО «Верхнерусские коммунальные системы», имеющиеся на рынке средства для удаления воздуха из системы сложны и дороги или неэффективны. Поэтому расширительные баки нуждаются в специальной обвязке, необходимой для осуществления их ежегодного технического обслуживания и восстановления необходимого давления воздуха над мембраной.


Анализ причин возникновения аварийных ситуаций в системах с принудительной циркуляцией теплоносителя привел к разработке деаэрационно-расширительного бака, устанавливаемого в верхней точке системы вместо стандартного мембранного. При первоначальном включении системы рекомендуется после прогрева теплоносителя до рабочих параметров выключить котел на 10–12 ч. При этом уровень теплоносителя в деаэрационно-расширительном баке уменьшается до минимального, в объеме бака возникает разряжение до 0,5 бара. Растворимость газов в теплоносителе многократно падает, и при последующем нагреве системы они автоматически удаляются в атмосферу под давлением теплоносителя. Над теплоносителем в деаэрационно-расширительном баке возникает остаточное давление газов 0,02 бара.


При работе системы в деаэрационно-расширительном баке происходит постоянная термическая деаэрация. В соответствии с законом Генри концентрация растворенного воздуха при давлении 0,02 бара и температуре 60–70 °С колеблется в пределах от7 до 10 мл/л, при этом содержание кислорода составляет 1,4–2 мл/л. При термической деаэрации существенно снижается содержание углекислоты, что в свою очередь приводит к нарушению равновесия между бикарбонатом и растворенной угольной кислотой, распаду бикарбонатов и образованию из карбонатов СаСО3 защитной пленки на поверхности стальных трубопроводов, приборов отопления и теплообменника котла.


Образовавшийся в деаэрационно-расширительном баке шлак собирается в механическом грязевом фильтре, устанавливаемом на обратной линии перед котлом, и периодически удаляется через шаровый кран. Выпускаемые компанией «грязевики» имеют минимальное гидравлическое сопротивление и способны работать в системах отопления зданий с естественной циркуляцией.


Описанная система водоподготовки для автономных систем отопления недорога, эффективна и рекомендуется к применению с котлами КСУВ. Такое решение обеспечило качественную деаэрацию теплоносителя и позволило снизить аварийность в два раза. Однако полностью исключить аварийность в системах с принудительной циркуляцией не получилось. При полной остановке насоса циркуляция теплоносителя прекращается. Эту проблему в системах с нижней разводкой удалось удовлетворительно решить внедрением комбинированной схемы.


Ее действие основано на применении автоматического клапана с нормально открытым проходом. При работе насоса теплоноситель циркулирует по обычной схеме с принудительной циркуляцией. При остановке насоса автоматический клапан открывается, и принудительная циркуляция сменяется естественной. Уменьшение (но не прекращение) циркуляции теплоносителя позволяет системе отопления продолжить работу с пониженной мощностью при отключении электроэнергии.