Котел газовый настенный

Полезная модель относятся к области производственной и коммунальной теплоэнергетики и могжет быть использована в конструкциях котлов, предназначенных для отопления и/или горячего водоснабжения.
Известен котел газовый настенный, содержащий навешиваемый на стену корпус, имеющий сообщение с атмосферой, внутри которого размещена герметичная топочная камера со сборником дымовых газов, сообщаемым с патрубком удаления продуктов сгорания, внутри которой размещены газовая горелка с устройством розжига, сообщенная через газовый клапан с каналом подачи газа, теплообменник контура отопления, сообщенный с одной стороны с каналом подачи теплоносителя из системы отопления, в который встроен насос и сообщен расширительный бак, и с другой стороны с каналом вывода теплоносителя в систему отопления, при этом котел снабжен устройством управления, теплообменником контура горячего водоснабжения, размещенным в отдельном корпусе, полость которого с одной стороны сообщена с каналом подачи теплоносителя из системы отопления до места размещения насоса в этом канале, и с другой стороны - с каналом вывода теплоносителя в систему отопления, а теплообменник контура горячего водоснабжения с одной стороны сообщен с каналом подачи горячего водоснабжения, в котором размещен датчик протока воды, а с другой стороны - с каналом выдачи горячего водоснабжения потребителю, отличающийся тем, что корпус в верхней части выполнен с по крайней мере двумя отверстиями для сообщения с атмосферой и забора воздуха, каждое из которых оснащено отдельным средством его перекрытия или открытия, а котел снабжен трехходовым клапаном с электроприводом, связанным с устройством управления и выполненным с функцией переключения в режим «отопление + горячее водоснабжение/только горячее водоснабжение» и с функцией байпасного клапана для сообщения канала вывода теплоносителя в систему отопления с каналом подачи теплоносителя из системы отопления через полость отдельного корпуса, в котором размещен теплообменник контура горячего водоснабжения. (Патент РФ на полезную модель №110460, м. кл. F24H 1/08, опубл. 20.11.2011).
Недостатком известной полезной модели является заниженная эффективность обусловленная тем, что значительная часть тепла получаемого при сгорании газа отводится в атмосферу. При этом патрубок удаления продуктов сгорания разогревается. Это тепло можно использовать для подогрева подаваемого в котел воздуха, чем повысить его эффективность.
Технический результат заключается в повышении эффективности полезной модели.
Технический результат достигается тем, что котел газовый настенный, содержащий навешиваемый на стену корпус, имеющий сообщение с атмосферой, внутри которого размещена герметичная топочная камера со сборником дымовых газов, сообщаемым с патрубком удаления продуктов сгорания, внутри которой размещены газовая горелка с устройством розжига, сообщенная через газовый клапан с каналом подачи газа, теплообменник контура отопления, сообщенный с одной стороны с каналом подачи теплоносителя из системы отопления, в который встроен насос и расширительный бак, и с другой стороны с каналом вывода теплоносителя в систему отопления, при этом котел снабжен устройством управления, теплообменником контура горячего водоснабжения, размещенным в отдельном корпусе, полость которого с одной стороны сообщена с каналом подачи теплоносителя из системы отопления до места размещения насоса в этом канале, и с другой стороны - с каналом вывода теплоносителя в систему отопления, а теплообменник контура горячего водоснабжения с одной стороны сообщен с каналом подачи горячего водоснабжения, в котором размещен датчик протока воды, а с другой стороны - с каналом выдачи горячего водоснабжения потребителю, корпус в верхней части выполнен с по крайней мере двумя отверстиями для сообщения с атмосферой и забора воздуха, каждое из которых оснащено отдельным средством его перекрытия или открытия, а котел снабжен трехходовым клапаном с электроприводом, связанным с устройством управления и выполненным с функцией переключения в режим «отопление + горячее водоснабжение/только горячее водоснабжение» и с функцией байпасного клапана для сообщения канала вывода теплоносителя в систему отопления с каналом подачи теплоносителя из системы отопления через полость отдельного корпуса, в котором размещен теплообменник контура горячего водоснабжения дополнительно оснащен дополнительным корпусом, размещенным вокруг патрубка удаления продуктов сгорания и имеющим вход для забора воздуха.
Полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг. 1 - схема котла настенного.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция газового настенного котла двухконтурного коаксиального и раздельного дымоудаления.
На фиг. 1 представлена конструктивная схема этого котла. На этой схеме следующими позициями обозначены следующие элементы и узлы этого котла:
1. Моностат воздуха (реле давления, датчик тяги)
2. Вентилятор
3. Сборник дымовых газов
4. Первичный теплообменник (Отопление)
5. Горелка
6. Газовый клапан
7. Расширительный бак
8. Насос
9. Манометр
10. Сбросной клапан/датчик давления
11. Вход отопления
12. Вход ГВС
13. Датчик протока контура ГВС
14. Вход газа
15. Вторичный теплообменник (ГВС)
16. Байпас
17. Выход ГВС
18. Выход отопления
19. Трехходовой клапан
20. Датчик температуры отопления
21. Электропривод трехходового клапана
22. Электрод контроля пламени
23. Электрод розжига
24. Датчик перегрева
25. Вход на подсос воздуха из атмосферы
26. Выход на дымоудаление
27 Дополнительный корпус
28 Вход на подсос воздуха.
Газовый настенный котел двухконтурный коаксиального и раздельного дымоудаления имеет следующие особенности:
- первичный медный теплообменник на отопление и вторичный теплообменник на ГВС выполнены из меди;
- панель управления вынесена на основной корпус вместе с манометром;
- три входных отверстия на забор воздуха могут быть заблокированы в любом порядке.
- сбросный клапан и датчик давления в системе отопления выполнены в одном блоке.
В данном котле отсутствует дополнительная байпасная линия в контуре отопления, а трехходовой клапан выполнен с встроенным переключателем, заменяющим байпасную линию отопления.
Согласно полезной модели, котел газовый настенный содержит навешиваемый на стену корпус, имеющий сообщение с атмосферой. При этом корпус оснащен дополнительным корпусом 27, размещенным вокруг патрубка удаления продуктов сгорания и имеющим вход 25 на подсос воздуха из атмосферы,
Такая конструкция обеспечивает дополнительный подогрев входного воздуха, чем повышается эффективность сгорания газа.
Корпус в верхней части выполнен с по крайней мере двумя отверстиями для сообщения с атмосферой и забора воздуха (поз. 25), каждое из которых оснащено отдельным средством его перекрытия или открытия. Это средство может быть выполнено в виде заглушки.
Внутри корпуса размещена герметичная топочная камера, имеющая газовую горелку 5, электрод контроля пламени 22 и электрод розжига 23. Устройство розжига может быть любой конструкции. Для удаления продуктов сгорания в верхней части корпуса смонтирован сборник дымовых газов, сообщаемый с патрубком удаления продуктов сгорания. Газовая горелка с устройством розжига сообщена через газовый клапан 6 с каналом подачи газа (вход газа).
Внутри корпуса над газовой горелкой с устройством розжига размещен первичный теплообменник 4 контура отопления, сообщенный с одной стороны с каналом подачи теплоносителя из системы отопления (вход отопления 11), в который встроен насос 8 и сообщен расширительный бак 7, в этой линии так же смонтированы манометр 9 и комбинированный по конструкции сбросной клапан/датчик давления 10.
С другой стороны первичный теплообменник 4 контура отопления сообщен с каналом вывода теплоносителя в систему отопления (выход отопления 18), в этой линии размещены датчик 20 температуры отопления и датчик перегрева 24.
Вторичный теплообменник 15 контура горячего водоснабжения размещен в отдельном корпусе, полость которого с одной стороны сообщена с каналом подачи теплоносителя из системы отопления до места размещения насоса в этом канале, и с другой стороны - с каналом вывода теплоносителя в систему отопления.
Сам вторичный теплообменник 15 контура горячего водоснабжения с одной стороны сообщен с каналом подачи горячего водоснабжения, в котором размещен датчик протока 13 контура горячего водоснабжения, а с другой стороны - с каналом выдачи горячего водоснабжения потребителю.
Котел снабжен трехходовым клапаном 19 с электроприводом 21 трехходового клапана, связанным с устройством управления и выполненным с функцией переключения в режим «отопление + горячее водоснабжение/только горячее водоснабжение» и с функцией байпасного клапана для сообщения канала вывода теплоносителя в систему отопления с каналом подачи теплоносителя из системы отопления через полость отдельного корпуса, в котором размещен теплообменник контура горячего водоснабжения.
Панель устройства управления вынесена на основной корпус вместе с манометром 9, что обеспечивает удобство доступа к органам установки режимов работы котла.
Котел крепится на стену, подключается патрубком к воздуховоду, если используется закрытая схема работы котла, и другим патрубком к сборнику дымовых газов, отдельными патрубками - к системе отопления, водопроводу и к магистрали природного газа. Насос 8 подключается к электросети. В отопительную систему заливают теплоноситель. На панели автоматического управления газовой горелкой 5 устанавливают необходимую температуру теплоносителя. Трехходовой кран переключения устанавливают в режим «отопление + горячее водоснабжение», включают насос 8. Далее включают подачу газа и зажигают запальник, пламя с которого воспламеняет горелку 5. В топочной камере образуются высокотемпературные дымовые газы, отдающие тепло через стенки и трубки первичного теплообменника 4 контура отопления теплоносителю. Далее охлажденные дымовые газы с температурой, примерно, 135°С поднимаются в дымовую коробку, поступают в патрубок удаления продуктов сгорания и уходят наружу, засасывая при этом часть подогретого воздуха из внутренней полости герметичного корпуса. Засасываемый воздух не позволяет нагреваться моностату 1 воздуха, но одновременно и не охлаждает продукты сгорания до температуры, способствующей образованию конденсата. Нагретый теплоноситель, проходя через первичный теплообменник, поступает в систему отопления, отдает тепло и возвращается в этот теплообменник. Как только температура теплоносителя достигнет установленного уровня датчик 20 контроля его температуры дает команду на отключение горелки, запальник при этом продолжает гореть, расходуя минимальное количество природного газа для поддержания собственного горения. Как только температура теплоносителя понизится ниже установленного предела, датчик 20 температуры отопления дает команду на подачу газа в горелку. Пламя запальника передается на горелку, воспламеняя природный газ. Таким образом, происходит автоматическое поддержание заданной температуры теплоносителя в системе отопления.
При отборе горячей воды вторичный теплообменник 15 контура горячего водоснабжения начинает интенсивно отбирать тепло у теплоносителя. Датчик 20 температуры отопления фиксирует понижение температуры и дает команду на увеличение расхода газа. Полученного тепла будет достаточно, чтобы обеспечить заданную температуру в системе отопления и обеспечить нужную температуру горячей воды. Как только забор горячей воды прекратится, датчик 20 температуры отопления дает команду на отключение горелки и т.д.
В случае отключения электричества насос 8 перестает работать, датчик протока среды дает команду на отключение газовой горелки. По прошествии небольшого промежутка времени термопара горелки отключает запальник. Для включения котла надо повторить предыдущие операции, начиная с включения подачи газа и т.д.
В случае возникновения непредвиденной обратной тяги, особенно актуальной при использовании открытой схемы работы котла, происходит выгорание воздуха из внутренней полости герметичного корпуса без отвода дымовых газов наружу. Дымовые газы нагревают моностат 1 воздуха и он дает команду на отключение газовой горелки и т.д.
В случае перегрева теплоносителя датчик 24 перегрева дает команду на выключение горелки. Если перегрев произошел из-за выхода датчика 24 из строя, то отсутствие обратной связи также отключает горелку.
В случае повышения давления теплоносителя в системе отопления срабатывает сбросной клапан/датчик давления 10. Избыток теплоносителя автоматически сливается из системы и котел может продолжать дальнейшую работу.