ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЕЛ НАРУЖНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области энергетики, в частности к котлам наружного размещения, устройствам подвода воздуха для горения и может быть использовано в децентрализованных и автономных системах отопления и горячего водоснабжения зданий с разной высотой и этажностью.
Уровень техники
Известен котел наружного размещения, содержащий гидротеплоизолированный корпус с размещенным в нем теплообменником с прямой и обратной линиями, горелочным устройством, основанием дымовой трубы, циркуляционным насосом, при этом он дополнительно снабжен автоматическим клапаном с постоянно открытым соплом, а циркуляционный насос снабжен подающим и всасывающим патрубками и расположен вдоль обратной линии, причем автоматический клапан с постоянно открытым соплом установлен между соединениями патрубков на обратной линии (см. патент RU №2436018, МПК F24H 1/00, от 07.06.2010 г.)
Недостатком данного котла является невысокая надежность, низкий коэффициент энергетической эффективности, большие размеры, забор воздуха, необходимого для горения происходит непосредственно из атмосферы через постоянно открытые каналы воздухозабора.
Известен конденсационный котел наружного размещения, содержащий гидротеплоизолированный корпус, внутри которого установлены газогорелочное устройство, жаротрубный теплообменник с прямой и обратной линиями, коаксиальный дымоход, соединенный с дымовой трубой, дополнительно снабженным конденсационным теплообменником и центробежным вентилятором, при этом коаксиальный дымоход с конденсационным теплообменником установлены за жаротрубным теплообменником в основании дымовой трубы, а в верхней части гидротеплоизаляционного корпуса, за жаротрубным теплообменником, установлен центробежный вентилятор с возможностью преодоления дополнительного сопротивления движения дымовых газов в коаксиальном дымоходе (см. патент RU №2449225, МПК F24H 1/00, опубликован 27.04.2012).
Недостатком данной конструкции являются большие габариты и сложности обслуживания, высокая стоимость, забор воздуха происходит через постоянно открытые воздушные каналы.
Представленные выше конструкции котлов не могут быть применены для поквартирного отопления и горячего водоснабжения в многоэтажных домах или для объектов малых площадей из-за их габаритов.
Наиболее близким по технической сути, достигаемому положительному эффекту и принятый автором за прототип является водогрейный котел наружного размещения, содержащий теплогидроизолированный корпус с размещенным в нем теплообменником с прямой и обратной линиями, горелочным устройством, основанием дымовой трубы, циркуляционным насосом, автоматическим клапаном с постоянно открытым соплом, деаэрационно-расширительным баком, трехходовым краном, теплообменник дополнительно снабжен второй прямой линией, причем первая линия соединяет верхнюю часть теплообменника с деаэрационно-расширительным баком, а вторая линия - с системой отопления, при этом автоматический клапан с постоянно открытым соплом установлен во второй прямой линии до подающей линии циркуляционного насоса (см. патент RU №2549921, МПК F24H 1/00, опубликовано 10.05.2015 г.).
Недостатком данного котла является невозможность использования его для поквартирного отопления из-за больших размеров и сложной конструкции, необходимости периодического обслуживания, возможности установки только на горизонтальную поверхность, наличие дымохода значительной длины, постоянно открытые каналы забора воздуха.
Раскрытие сущности полезной модели
Задачей предлагаемой полезной модели является разработка воздушных каналов котла наружного размещения для объектов децентрализованных систем отопления и горячего водоснабжения, включая квартиры многоэтажных домов, исключающих потери тепловой энергии в режимах пауз работы котла за счет охлаждения системы через постоянно открытые каналы забора воздуха в теплогидроизолированном корпусе котла.
Технический результат достигается с помощью размещения в организованных каналах поступления воздуха в теплогидроизолированном звукоизоляционном корпусе котла специального двухпозиционного клапанного устройства, обеспечивающего свободное поступления воздуха в период работы котла и отсекающего сообщение камер сгорания котла с внешним воздухом в период рабочих пауз режимов нагрева, регулируемых системой управления котла наружного размещения.
Краткое описание чертежей.
На фигуре 1 дана схема котла наружного размещения с каналом забора воздуха и каналом удаления продуктов сгорания, оборудованными двухпозиционными запорными клапанами.
На фигуре 2 показана конструкция электромагнитного двухпозиционного клапанного устройства канала забора воздуха и канала удаления продуктов сгорания котла наружного размещения.
Осуществление полезной модели.
Котел наружного размещения, настенного крепления состоит из теплогидроизолированного и звукоизоляционного несущего корпуса 1, внутри которого установлен конденсационный или низкотемпературный конвекционный теплообменник 2 с подводящими линиями 3 теплоносителя и отводящими линиями 4 теплоносителя, линии подачи топлива 5, газовой атмосферной или полного смешивания горелки 6, канала забора воздуха 7 для образования горючей смеси, снабженным запорным двухпозиционным клапаном 11, канала удаления продуктов сгорания 8, снабженным запорным двухпозиционным клапаном 11, узла автоматической подпитки теплоносителя 9, электромагнитных приводов 10 запорных двухпозиционных клапанов 11 канала забора воздуха 7 и канала удаления продукта сгорания 8.
Котел настенный наружного размещения, настенного крепления эксплуатируется следующим образом.
Теплогидроизолированный и звукоизоляционный корпус 1 снабжен несущим каркасом (на фигурах не показан), позволяющим размещать его на поверхности вертикальных стен зданий, а также на горизонтальных поверхностях крыш или балконов. Конструкция компактна и не занимает много места. Теплообменник 2 и горелка 6 позволяют эффективно производить тепловую энергию, необходимую для обеспечения объекта тепловой энергией для систем отопления и подготовки горячей воды. Для работы горелки топливо поступает по линии подачи топлива 5, смешивается с воздухом, поступающим по каналу забора воздуха 7, образовавшиеся в результате горения топлива газы удаляются через канал удаления продуктов сгорания 8. Соединение котла и внутренней системы отопления и системы подготовки горячей воды, в том числе и отопительных приборов помещений (на фигурах не показаны), осуществляется посредством подводящих линий 3 и отводящих линий 4 теплоносителя. В процессе работы котла периодически требуется подпитка теплоносителя для обеспечения постоянного давления в циркуляционном контуре системы отопления. Это обеспечивается узлом автоматической подпитки теплоносителя 9. При работе системы управления работой котла, особенно в весенне-осенний период времени, когда температура атмосферного воздуха находится в диапазоне от плюс 15 градусов Цельсия до минус 5 градусов Цельсия, котел работает не на полную мощность и периодически отключается. При этом, если канал забора воздуха и канал удаления продуктов сгорания открыты, то происходит интенсивное охлаждение теплообменника котла и всего циркуляционного контура системы отопления холодным атмосферным воздухом. Происходит неоправданная потеря энергии, что снижает общий коэффициент энергетической эффективности всей системы. Для исключения этого предлагается установить в канал забора воздуха 7 и канал удаления продуктов сгорания 8 двухпозиционные клапаны 11 с электромагнитными приводами 10, обеспечивающими полное закрытие данных каналов в моменты пауз работы котла. Необходимость применения электромагнитного привода клапана обусловлена тем, что необходимо обеспечить герметичность канала при порывах ветра. Механические гравитационные клапаны при порывах ветра не обеспечивают герметичность каналов.
Предлагаемая полезная модель по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет преимущество в более высоком коэффициенте энергетической эффективности, что позволяет сократить выбросы парниковых газов, возникающих при работе котлов систем отопления и горячего водоснабжения, а также исключает влияние порывов ветра на данные показатели.