Система отопления для гостиницы: трубы, требования, нормы
Параметры температуры в помещениях на период отопления должны поддерживаться на уровнях, которые предусмотрены принятыми СП и СанПиН специально для зданий гостиниц и гостиничных комплексов. Порядок соблюдения стандартов и выполнения требований подлежит строгой проверке со стороны государственных контролирующих органов.
- Основные требования к системам отопления гостиниц
- Проектирование систем отопления гостиниц
- Трубы для отопления гостиницы
- Выполненные объекты
- Особенности монтажа системы отопления гостиницы
- Виды отопления гостиницы
- Расчет системы отопления гостиницы
- Способы повышения энергоэффективности систем отопления
- Пластик или металл: что лучше для гостиницы?
- Почему трубы для отопления гостиниц нужно покупать у нас?
- Прайс-лист
- Цена труб для отопления гостиниц
- Минимальные сроки поставки
- Купить трубы для отопления гостиниц
- Вопросы, комментарии, отзывы
Основные требования к системам отопления гостиниц
Процесс создания проекта инженерных коммуникаций и их устройства изложен в СП 257.1325800.2016. Документ действует на любые гостиницы (апарт-, сюит-, бутик- и курортные отели, мотели) с 5 и больше комнатами для проживания, с общей высотой до 50 м и подземными этажами до 15 м. Свод правил указывает, что все инженерные коммуникации, включая отопление, должны проектироваться в строгом соответствии актуальных версий стандартов по устройству систем в общественных зданиях.
Таким стандартом является СП 60.13330.2012. Документ устанавливает нормы проектирования и устройства отопления в помещениях зданий, а также предъявляет требования к технической оснащенности гостиниц. Так, в гостиницах и мотелях должны быть обеспечены решения для обеспечения:
- безопасности сети отопления от взрывов и пожаров;
- необходимых значений микроклимата внутри помещений (жилых и общественных);
- необходимых параметров шума и вибрации в гостиницах при включении оснащения для
- обогрева;
- ремонтопригодности системы обогрева.
В своде правил представлена методология подбора оптимального оборудования, материалов и арматуры. Согласно ей элементы для устройства отопительной системы подбираются с учетом техники безопасности, определенной на законодательном уровне, и инструкций производителей.
В СП 60.13330.2012 изложены параметры рекомендуемых и допустимых температур внутри помещений, а также базовые значения для нагрева теплоносителя:
- не более 95°С для сетей внутреннего теплоснабжения гостиниц, выполненных из
- металлических труб;
- не более 90°С для систем внутреннего отопления, выполненных из полимерных
- материалов (с учетом установленного класса эксплуатации по ГОСТ Р 52134).
В сетях с температурой теплоносителя 100°С должны быть предусмотрены дополнительные мероприятия для предотвращения вскипания воды (многоэтажные гостиницы), а также возможность прокладки труб в специальных шахтах.
Порядок устройства отопления в гостиницах также регламентируется:
- СанПиН 2.1.2.1188-03;
- СП 73.13330.2016, 7.13130.2013, 113.13330.2011 и 160.1325800.2014;
- ГОСТ 30494-2011.
Кроме национальных, существуют региональные рекомендации, регламентирующие процесс устройства отопления в гостиницах. Например, при проектировании и строительстве отелей на территории Санкт-Петербурга и его пригородов должны соблюдаться РМД 31-03-2008. В рекомендациях указано, что в гостиницах и мотелях всех категорий необходимо оборудовать систему отопления согласно СП 60.13330.2012. В кемпингах обогрев не предусматривается.
Системы отопления гостиниц должны удовлетворять всем требованиям, предъявляемым к ним государственными стандартами и сводами правил. Невыполнение норм – прямой путь к административной ответственности. Виновные лица, найденные при расследовании, обязаны выплатить штраф или понести более серьезное наказание.
Проектирование систем отопления гостиниц
Внутреннее отопление в гостинице проектируется согласно правилам СП 60.13330.2012. Требования к разработке сети в отношении обогреваемых стоянок, многофункциональных комплексов и плавательных бассейнов в зданиях отелей (если они предусмотрены конструкцией) указаны в специальных стандартах.
Своды правил определяют:
- необходимость организации обогрева во вспомогательных помещениях в зонах,
- размещенных под землей (стоянки, бассейны);
- схему системы теплопотребления здания, управляемой из тепловых пунктов;
- особенности установки прямых регуляторов температуры в зависимости от типа
- оборудуемого помещения;
- параметры температурных режимов в номерах для гостей и помещениях общего
- назначения;
- требования пожарной безопасности к системам;
- перечень разрешенных к применению схем прокладки коммуникаций, видов обогрева,
- типов приборов и материалов;
- порядок подключения гостиницы к централизованному или автономному источнику тепла.
Документы содержат исчерпывающую информацию о способах оптимизации расходов на отопление, методах повышения энергоэффективности и порядке расчета мощности сети.
Проектирование системы обогрева в гостиницах начинается с постановки технического задания от заказчика, учета существующих условий на объекте (для зданий под ремонт, реконструкцию или модернизацию) и определения рекомендуемых параметров микроклимата в номерах, общедоступных и технических помещениях. Необходимые значения температуры в зонах со специальным назначением (бассейны, сауны, санузлы, лестничные клетки) на период отопительного сезона достигаются путем установки индивидуальных приборов для обогрева.
По результатам анализа технического задания составляются и утверждаются документы:
- эскиз;
- технико-экономическое обоснование;
- спецификации функциональных частей сети;
- схема монтажа с расчетами.
Монтажная схема в дальнейшем используется как прямая инструкция по устройству системы на объекте. В чертеже указаны все необходимые данные:
- размеры и количество труб, фитингов, арматуры;
- перечень приборов;
- способ разводки трубопровода;
- метод циркуляции теплоносителя в системе.
По монтажной схеме составляется отчетная смета с подробным описанием всех групп расходов.
На этапе проектирования также определяется тип труб, которые будут задействованы при прокладке. В последнее время в гостиницах используются пластиковые изделия с увеличенным сроком службы. Этот материал имеет хорошие эксплуатационные характеристики, отличается энергоэффективностью по сравнительно небольшой цене.
Типовые схемы систем отопления и способы подключения радиаторов
Системами отопления являются искусственно созданные инженерные сети различных сооружений, основными функциями которых является обогрев зданий в зимнее и переходное время года, компенсация всех теплопотерь строительных конструкций, а также поддержание параметров воздуха на комфортном уровне.
Разновидности разводки отопления
В зависимости от способа подвода теплоносителя к радиаторам распространение получили следующие схемы систем обогрева зданий и сооружений:
- Однотрубная.
- Двухтрубная.
Данные способы отопления принципиально различаются друг от друга, и каждый обладает как положительными свойствами, так и отрицательными.
Однотрубная схема отопительных систем
Однотрубная система отопления: вертикальная и горизонтальная разводка.
В однотрубной схеме систем отопления подвод горячего теплоносителя (подача) к радиатору и отвод остывшего (обратка) осуществляется по одной трубе. Все приборы относительно направления движения теплоносителя соединены между собой последовательно. Поэтому температура теплоносителя на входе в каждый последующий радиатор по стояку значительно снижается после снятия тепла с предыдущего радиатора. Соответственно теплоотдача радиаторов с удалением от первого прибора снижается.
Такие схемы используются, в основном, в старых системах центрального теплоснабжения многоэтажных зданий и в автономных системах гравитационного типа (естественная циркуляция теплоносителя) в частных жилых домах. Главным определяющим недостатком однотрубной системы является невозможность независимой регулировки теплоотдачи каждого радиатора в отдельности.
Для устранения этого недостатка возможно использование однотрубной схемы с байпасом (перемычкой между подачей и обраткой), но и в этой схеме первый радиатор будет на ветке всегда самый горячий, а последний самым холодным.
В многоэтажных домах используется вертикальная однотрубная система отопления.
В многоэтажных домах использование такой схемы позволяет экономить на длине и стоимости подводящих сетей. Как правило, отопительная система выполнена в виде вертикальных стояков, проходящих через все этажи здания. Теплоотдача радиаторов рассчитывается при проектировании системы и не может быть отрегулирована с помощью радиаторных вентилей или другой регулирующей арматуры. При современных требованиях к комфортным условиям в помещениях, эта схема подключения приборов водяного обогрева не удовлетворяет требованиям жителей квартир, находящихся на разных этажах, но присоединенных к одному стояку системы отопления. Потребители тепла вынуждены «терпеть» перегрев или недогрев температуры воздуха в переходный осенний и весенний период.
Отопление по однотрубной схеме в частном доме.
В частных домах однотрубная схема используется в гравитационных отопительных сетях, в которых циркуляция горячей воды осуществляется благодаря дифференциалу плотностей нагретого и остывшего теплоносителей. Поэтому такие системы получили название естественных. Главным плюсом этой системы является энергонезависимость. Когда, например, при отсутствии в системе циркуляционного насоса, подключаемого к сетям электроснабжения и, в случае перебоев с энергопитанием, система отопления продолжает функционировать.
Главным недостатком гравитационной однотрубной схемы подключения является неравномерное распределение температуры теплоносителя по радиаторам. Первые радиаторы на ветке будут самые горячие, а по мере удаления от источника тепла температура будет падать. Металлоемкость гравитационных систем всегда выше, чем у принудительных за счет большего диаметра трубопроводов.
Видео о устройстве однотрубной схемы отопления в многоквартирном доме:
Двухтрубная схема отопительных систем
В двухтрубных схемах подвод горячего теплоносителя к радиатору и отвод остывшего из радиатора осуществляются по двум разным трубопроводам отопительных систем.
Существует несколько вариантов двухтрубных схем: классическая или стандартная, попутная, веерная или лучевая.
Двухтрубная классическая разводка
Классическая двухтрубная схема разводки система отопления.
В классической схеме направление движения теплоносителя в подающем трубопроводе противоположно движению в обратном трубопроводе. Эта схема наиболее распространена в современных системах отопления как в многоэтажном строительстве, так и в частном индивидуальном. Двухтрубная схема позволяет равномерно распределять теплоноситель между радиаторами без потерь температуры и эффективно регулировать теплоотдачу в каждом помещении, в том числе автоматически путем использования термостатических клапанов с установленными термоголовками.
Такое устройство имеет двухтрубная система отопления в многоэтажном доме.
Попутная схема или «петля Тихельмана»
Попутная схема разводки отопления.
Попутная схема является вариацией классической схемы с тем отличием, что направление движения теплоносителя в подаче и обратке совпадает. Такая схема применяется в системах отопления с длинными и удаленными ветками. Использование попутной схемы позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление ветки и равномерно распределить теплоноситель по всем радиаторам.
Веерная (лучевая)
Веерная или лучевая схема используется в многоэтажном строительстве для поквартирного отопления с возможностью установки на каждую квартиру прибора учета тепла (теплосчетчика) и в частном домостроении в системах с поэтажной разводкой трубопроводов. При веерной схеме в многоэтажном доме на каждом этаже устанавливается коллектор с выходами на все квартиры отдельного трубопровода и установленным теплосчетчиком. Это позволяет каждому владельцу квартиры учитывать и оплачивать только им потребленное тепло.
Веерная или лучевая система отопления.
В частном доме веерная схема используется для поэтажного распределения трубопроводов и для лучевого подключения каждого радиатора к общему коллектору, т. е. к каждому радиатору походит отдельная труба подачи и обратки от коллектора. Такой способ подключения позволяет максимально равномерно рассредоточить теплоноситель по радиаторам и уменьшить гидравлические потери всех элементов системы отопления.
Обратите внимание! При веерной разводке трубопроводов в пределах одного этажа монтаж осуществляется цельными (не имеющими разрывов и разветвлений) отрезками труб. При использовании полимерных многослойных или медных труб все трубопроводы могут быть залиты в бетонную стяжку, тем самым снижается вероятность разрыва или подтекания в местах состыковки элементов сети.
Разновидности подключения радиаторов
Основными способами подключения приборов отопительных систем является несколько типов:
- Боковое (стандартное) подключение;
- Диагональное подключение;
- Нижнее (седельное) подключение.
Боковое подключение
Боковое подключение радиатора.
Подключение с торца прибора – подача и обратка находятся с одной стороны радиатора. Это наиболее распространенный и эффективный способ подключения, он позволяет снять максимальное количество тепла и использовать полностью теплоотдачу радиатора. Как правило, подача находится сверху, а обратка снизу. При использовании специальной гарнитуры возможно подключение снизу–вниз, это позволяет максимально спрятать трубопроводы, но снижает теплоотдачу радиатора на 20 – 30%.
Диагональное подключение
Диагональное подключение радиатора.
Подключение по диагонали радиатора – подача находится с одной стороны прибора сверху, обратка с другой стороны снизу. Такой тип подключения используется в тех случаях, когда длина секционного радиатора превышает 12 секций, а панельного 1200 мм. При установке длинных радиаторов с боковым подключением присутствует неравномерность прогрева поверхности радиатора в наиболее удаленной от трубопроводов части. Чтобы радиатор прогревался равномерно, применяют диагональное подключение.
Нижнее подключение
Нижнее подключение с торцов радиатора
Подключение с низа прибора – подача и обратка находятся внизу радиатора. Такое подключение используется для максимально скрытого монтажа трубопроводов. При монтаже секционного прибора отопления и подключения его нижним способом подающий трубопровод подходит с одной стороны радиатора, а обратный с другой стороны нижнего патрубка. Однако эффективность теплоотдачи радиаторов при такой схеме снижается на 15-20%.
Нижнее подключение радиатора.
В случае когда нижнее подключение используется для стального панельного радиатора, тогда все патрубки на радиаторе находятся в нижнем торце. Конструкция самого радиатора при этом выполнена таким образом, что подача поступает по коллектору сначала в верхнюю часть, а затем обратка собирается в нижнем коллекторе радиатора, тем самым теплоотдача радиатора не снижается.
Нижнее подключение в однотрубной схеме отопления.
Отопление гостиницы
Практически в каждом населенном пункте существует важный объект инфраструктуры – гостиница. Она предназначена для проживания гостей населенного пункта. Гостиницы оборудуются всем спектром инженерных коммуникаций, призванных обеспечить комфортное санитарно-гигиеническое обслуживание своих жильцов. Отопление гостиницы – важнейший в этом плане комплекс оборудования. Нормальное функционирование систем отопления в гостинице является залогом качественного проживания ее клиентов. Существует три основных типа отопления в гостиницах.
Водяное отопление
Водяное отопление является наиболее распространенным видом отопительной схемы в гостиницах. Водяные системы отопления отлично обеспечивают поддержание нормативной температуры воздуха в номерах и помещениях общего назначения гостиницы. По виду теплового источника водяное отопление бывает двух видов:
- Автономное (независимое);
- Централизованное – подача теплоносителя осуществляется от стороннего источника.
Строительство автономного источника зависит от доступности различных видов топлива. Основным видом теплогенераторов для этой цели являются отопительные котлы, работающие на природном газе. Такая конфигурация источника тепла является самой экономичной среди всех видов топлива. Для установки котла, работающего на природном газе, необходимо получение разрешения и выполнения газового проекта.
Котлы выпускаются в двух исполнениях – настенные и напольные (повышенной мощности). В обоих вариантах имеется возможность производства горячей воды. Вода нагревается непосредственно котлом (двухконтурным) или нагревается в специальных бойлерах, подключаемых к котлу. Котлы оснащены комплексом автоматики и не требуют постоянного присутствия человека (до определенной мощности).
Кроме котлов на газе иногда источником тепла выступают агрегаты, работающие на других видах топлива – электрической энергии, твердом топливе, сжиженном топливе. Для работы таких котлов необходимо выполнить ряд условий. Твердотопливные котлы требуют сооружения дымовой трубы, строительства склада для топлива и постоянного ручного обслуживания. Электрические котлы должны работать, не нарушая работу общей сети электроснабжения. Котлы на жидком топливе (дизтопливе, газе, мазуте) требуют строительства хранилища и соблюдения повышенных мер безопасности.
Централизованное отопление осуществляется от удаленного источника. Теплоноситель подается в трубопроводы отопления гостиницы по магистральным транзитным трубопроводам. Для получения этой услуги также необходимо получить разрешение теплоснабжающей организации и выполнить проект подключения согласно выданным техническим условиям. Как правило, стоимость теплоносителя из центральных сетей значительно превышает себестоимость собственного производства тепла (автономного отопления).
В проекты систем отопления закладываются три главных вида обвязки отопительных приборов:
- Двухтрубная схема отопления;
- Однотрубная схема;
- Коллекторно-лучевая.
При двухтрубной схеме приборы отопления подключаются к подаче и обратному трубопроводу параллельно, при однотрубной – последовательно. Для выравнивания температур приборов в однотрубной схеме обвязки у каждого прибора сооружается байпас, подающий часть воды помимо прибора в последующий. Коллекторно-лучевая схема реализует независимое подключение каждого отдельного нагревателя к распределительному коллектору. Эти схемы обвязки часто комбинируются между собой.
Электрическое отопление
При отсутствии иных видов топлива вторым по популярности после природного газа энергоносителем является электрическая энергия. Оборудование, работающее на электроэнергии, не требует обслуживающего персонала, строительства дымовых труб, хранилищ, не имеет отходов.
Электрическое отопление реализуется в двух видах:
- Водяная система с электрическим котлом;
- Отдельные нагревательные устройства.
Электрические котлы современного производства оборудованы всем необходимым оборудованием – встроенным циркуляционным насосом, экспанзоматом, группой безопасности, ступенчатой системой управления. Производятся котлы и без этих опций (только с системой управления мощностью), в таком случае необходимое оборудование монтируется отдельно. Расширительный бак и циркуляционный насос подбираются по параметрам системы отопления.
Часто вместо котла для отопления помещений используются отдельные электрические приборы:
- Стационарные или мобильные конвекторы;
- Масляные радиаторы;
- Инфракрасные излучающие устройства.
Все электрические отопительные приборы оснащены системой управления мощностью. Каждый жилец гостиницы может задавать необходимую, комфортную лично для него, температуру воздуха в помещении. Чаще всего устанавливают электрические конвекторы, масляные радиаторы обычно выполняют вспомогательную функцию.
Излучатели инфракрасного спектра нагревают не воздух, а поверхности. От них тепло передается воздуху в помещении.
Главный недостаток электрического отопления – высокая стоимость электрической энергии.
Воздушное отопление
Воздушное отопление – особая конфигурация отопительного комплекса. Нагревательный прибор здесь встраивается в комплекс приточной вентиляции. Комплекс приточной вентиляции может быть моноблочным (готовая установка) или собирается из отдельных элементов.
Холодный воздух, закачиваемый вентилятором, проходит через калорифер и нагревается. В качестве калорифера выступает водяной теплообменный аппарат, внутри которого циркулирует горячий теплоноситель (вода от автономного или стороннего источника). Второй вид калорифера – электрический. Электрический калорифер состоит из нагревательного элемента на электрическом питании.
Нагретый до необходимой температуры воздух доставляется в каждое отдельное помещение по сети воздуховодов. Недостатком такого отопления является отсутствие регулировки температуры воздуха в отдельном помещении, температура воздуха везде одинакова и задается мощностью калорифера. Достоинства этого вида обогрева – возможность очистки воздуха, его увлажнение и так далее.
Энергосберегающие мероприятия
Для снижения расходов на отопление применяются общие мероприятия по сбережению тепла, снижению тепловых потерь.
Для снижения тепловых потерь помещения оборудуются качественной тепловой изоляцией строительных конструкций, устанавливаются окна с качественным стеклопакетом. На приборах устанавливается регулирующая арматура, позволяющая снижать потребляемую мощность. На вентили монтируются термостатические головки, поддерживающие заданную температуру в помещении, предотвращающие излишний нагрев приборов без необходимости.
В отдельных номерах (временно свободных) устанавливается дежурный режим работы отопления. Температура при этом поддерживается в 12 – 17 градусов – это тоже позволяет сэкономить средства.
Для чего нужен экономайзер котла и можно ли сделать своими руками
Экономайзер котла — это такое устройство, которое имеет большую историю эксплуатации. Название свое он берет от английского слова «economize» — «сберегать», а развитие получил в 1893 году месте с созданием в России первого водотрубного парового котла Шухова.
Сегодня такие агрегаты применяются повсеместно, когда вода подогревается в регенеративном цикле, начиная от индивидуального отопления до крупных энергетических систем генерации. Без использования этого простейшего устройства невозможно получить КПД котлоагрегатов на уровне 90-95 %.
- 1 Для чего нужен экономайзер
- 2 Принцип работы
- 3 Как сделать своими руками
- 4 Установка экономайзера в системе
Для чего нужен экономайзер
Экономайзер экономит расход топлива, за счет использования тепла уходящих газов из топочного пространства котлоагрегата, при этом они теряют свою температуру на нагрев воды поступающей в котел. Чем больше температура питательной воды и меньше температура уходящих газов, тем выше КПД котла.
Рассчитывают поверхности нагрева экономайзера таким образом, чтобы температура газов на выходе из него была не ниже 55 С, во избежание образования конденсата в хвостовой части котла. Это очень негативное явление, поскольку при наличии воды из дымовых газов выделяется агрессивная серная кислота, разрушающая металлические поверхности нагрева.
Для увеличения теплосъема с единицы площади экономайзера, его трубную часть располагают в шахматном порядке или в виде пакетов змеевиков. Такая конструкция замедляет скорость движения уходящих газов, в связи, с чем увеличивается теплоотдача и газовая среда лучше нагревает воду.
Принцип работы
Для того чтобы максимально забрать теплоту дымовых газов разработчики решают две задачи:
Для этого конструкционно экономайзер выполняют из пакетов труб с продольным оребрением. Такие трубы соединяются между собой по движению воды дугами. Пакеты устанавливаются в металлическом каркасе на расстоянии, достаточном для прохода газов.
В барабанных паровых котлах питательная вода в экономайзер поступает при помощи питательного насоса с давлением выше рабочего давления пара в котле. Вход осуществляется через специальные коллекторы. Вода и дымовые газы движутся по принципу противотока, то есть навстречу друг другу. Вода идет по трубному сечению, а газы по межтрубному.
Во фланцах оребренных труб устроены специальные канавки, в которые закладываются шнуровой асбест для защиты от перетоков газа. Движение уходящих газов принудительное и обеспечено разряжением, создаваемое дымососом.
Виды экономайзеров и их конструкция
В теплоэнергетике применяют различные виды экономайзеров, которые различаются по виду нагрева среды, материалу поверхности и вариантами компоновки:
Кипящие (стальные) и некипящие (чугунные) экономайзерные устройства различаются максимальной температурой нагрева питательной воды. Чугун отличается стойкими антикоррозионными и износостойкими качествами и способен вынести сильные гидроудары и механические усилия.
Но в нем нельзя нагревать воду до температуры кипения. Чугунные трубы при кипении воды лопаются. Процесс сопровождается резким снижением давления в паросиловом тракте котла, интенсивном парообразовании оставшейся воды, что приводит к взрыву парогенератора.
Стальные пакеты формируются трубами с диаметрами от 32 до 40 мм, установленных в шахматном порядке на общем каркасе, который не только закрепляет пакеты с необходимым просветом для прохода дымовых газов, но и несет весовую нагрузку многотонной конструкции.
На практике такая система способно выдержать повышенное давление и высокие скорости среды. Единственным недостатком, мешающим повсеместному использованию — является, низкие антикоррозионные свойства стали.
Поэтому для этого типа используются дорогостоящие марки нержавейки, их применение выбирают только, когда это экономически оправдано.
Как сделать своими руками
Монтаж экономайзера в домашних условиях вполне оправдан, поскольку в индивидуальных отопительных устройствах не используют среды с высокими параметрами по давлению и температуре, а значит, нет жестких требований по материалам и конструкции установки.
Технические условия для устройства экономайзера для автономного отопления:
Для выполнения монтажных работ используют сварочный агрегат и делают нарезку труб:
Порядок выполнения работ:
Установка экономайзера в системе
Поставка заводских экономайзеров происходит блоками. Перед монтажом изготавливают усиленный фундамент, способный нести нагрузку не только от трубных пакетов, но и от водяной среды. Блоки соединяют между собой по водному потоку калачами, а каркас закрепляется сваркой.
Импульсные камеры соединяются приваренными патрубкам. Безопасность газового короба усиливают взрывными предохранительными клапанами. Системы импульсной очистки устанавливается согласно проекту и расчетным схемам обвязки.
Во время монтажа между фундаментом и корпусом прокладывают асбест для плотности конструкции от поступления дымовых газов. Сверху приваривают по контуру стальную полосу, для противодействия выдувания уплотнений.
Порядок крепления экономайзера. Нижнюю раму приваривают к закладным элементам, установленным от камер газоимпульсной очистки. По окончанию монтажа устройства, проводят гидравлическое испытание.
Параметры давления в МПа и технология испытаний регламентируются заводом-изготовителем и должны соответствовать государственным нормам и правилам безопасной эксплуатации, предъявляемых к подобным сосудам.
Таким образом, подводя итог, можно отметить, что экономайзер служит для повышения эффективности котлоагрегата, конструкционно он не является сложным для изготовления его своими руками в домашних условиях.
Небольшие экономайзеры получили широкое распространение в отопительных бытовых системах бань, прачечных комплексах, больницах и общественных учреждениях.
Назначение и способы изготовления экономайзера для котла отопления
Для пользователей автономных котлов реальность такова, что при номинальном КПД 90–95 %, справедливом при эксплуатации в идеальных условиях, на практике он часто не превышает 80–82 %. Поэтому многие пытаются повысить эффективность оборудования разными способами, в т. ч. установив экономайзер.
Читайте в статье
Что из себя представляет экономайзер для котла
Экономайзер котла (утилизатор теплового выхлопа) – это теплообменный агрегат, который повышает КПД устройства за счёт уже отработанной энергии.
Так выглядит стандартный простой экономайзер.
Фактически он принимает на себя тепло отводных продуктов горения (дымовых газов), которое выделяется в процессе работы практически любого котла (в т. ч. твёрдотопливного и газового), аккумулирует его и направляет изначальному теплоносителю для дополнительного полезного использования.
Так выглядит простой экономайзер для бытового котла
Что это такое и для чего нужен
По сути, экономайзер является опциональной деталью для котла, которая добавляет возможность предварительного нагрева теплоносителя без использования основной (высвобождаемой при сгорании топлива) тепловой энергии оборудования, что помогает максимально оптимизировать его работу:
- избежать загрязнения воздуха – предотвращение выброса перегретых (угарных) газов способствует сохранению экологической и гигиенической чистоты;
- продлить срок службы оборудования – быстрый нагрев и поддержание тепла позволяет не допускать пагубных для котла резких перепадов температуры;
- уменьшить затраты на отопление – снижение потребления энергоносителей (на 4–18 %) в конечном итоге приводит к заметной экономии денежных средств.
Таким образом, в связке с автономными котлами большой мощности стоимость экономайзера окупается уже через 2–3 года постоянного использования.
Конструкция и принцип работы
В базовом исполнении устройство экономайзера представляет собой многоступенчатую систему трубок змеевидной или зигзагообразной формы. Эти трубки объединяются по несколько секций (общей конфигурации) в один блок, который в целях безопасности обшивается теплоизоляционным каркасом.
В нижней части конструкции находится впускная труба для подачи воды, а сверху – выпускная труба для забора теплоносителя. Также, непосредственно перед впускной линией монтируется предохранительный клапан : его главное назначение – защита мест соединения труб от резких скачков давления (гидроудара).
Выхлопные газы отдают тепло экономайзеру, встроенному в систему выхлопа.
Принцип работы экономайзера заключается в создании противоточной схемы движения нагреваемого элемента и уходящих дымовых газов: вода принудительно (насосом) нагнетается и последовательно идёт вверх, а продукты сгорания, наоборот, направляются вниз, что обеспечивает лучший теплообмен.
Виды экономайзеров
Процесс взаимодействия с теплоносителем, отличающий разные модели экономайзеров, позволяет отсортировать их по 2 основным направлениям:
- поверхностные экономайзеры – нагревают воду перед её поступлением в котёл (питательные) или воду, попадающую, непосредственно, в систему отопления (теплофикационные), через передачу энергии тепла от поверхности стенок каналов;
- контактные экономайзеры – нагревают теплоноситель за счёт прямого контакта высокотемпературных дымовых продуктов с водой, которая обязательно деаэрируется и применяется для горячего водоснабжения, в т. ч. технологического.
В зависимости от температуры внутренней среды экономайзер может быть как средством дополнительного подогрева, так и полноценным нагревателем:
- экономайзер кипящего типа – доводит температуру воды на выходе вплоть до точки полного насыщения, т. е. кипения (соответствующей уровню давления в котле), по достижению которой происходит частичное (15–25 %) парообразование;
- экономайзер некипящего типа – ограничен температурой воды при входе на 5–10°C выше точки конденсации дыма, а также при выходе ниже точки кипения на 20–30°C для индивидуального оборудования и на 40–50°C для группового.
Эти агрегаты требуют разного функционального обеспечения: так, например, «некипящий» тип обязательно дополняется коллекторами, термометрами, реле управления, манометрами и другими подобными устройствами, а «кипящий» – сгонными и обводными линиями, освобождающими пути выхода в барабан котла.
Также экономайзеры классифицируются по материалу изготовления труб, которым определяется их возможность работы с высокими температурами:
- стальной экономайзер – устанавливается на котлы с любым давлением и может быть как «кипящим», так и «некипящим». Изготавливается из гладких змеевиков (dH=20–40 мм), размещаемых, обычно, в шахматном порядке (реже – в коридорном). Единственный существенный недостаток – склонность к коррозии.
- чугунный экономайзер – обладает устойчивостью к физическому и химическому воздействию, но подходит для котлов с давлением не более 2,4 МПа и бывает только «некипящим», т. к. кипение разрушит его. Состоит из оребрённых труб (dH=60–80 мм), которые компонуются на поверхности нагрева в 1 или 2 колонки.
С целью повышения тепловосприятия и большей компактности предусмотрено также совершенствование конструкции стального экономайзера:
- плавниковый экономайзер – собирается изначально из труб плавникового профиля или обычных гладких труб с приваренными прямоугольными плавниками;
- мембранный экономайзер – изготавливается вручную из гладкотрубных змеевиков, ровные участки которых закрываются сплошными стальными листами.
Эти виды имеют свои преимущества: при одинаковом расходе металла и энергии на тягу трапециевидная поверхность нагрева уже округлой на 25–30 %, что в целом позволяет уменьшить габариты и вес экономайзера на 40–50 %, а кроме того полосовая сталь дешевле трубной, т. е. финансовая экономия очевидна.
Инструкция по изготовлению водяного экономайзера для парового котла
Если под рукой есть набор нержавеющих труб, устройство для их сгибания и сварочный аппарат, то можно попробовать самостоятельно произвести расчёт всех параметров и изготовить простой водяной экономайзер парового котла своими руками.
Ориентироваться можно на чертёж типовой конструкции стального агрегата.
Схемы конструкции
Типовые конструкции экономайзеров набираются из гладкотрубных змеевиков длиной 1820 мм, диаметром 28×30 мм и радиусом гиба 50 мм. Сами места гибов отклоняются в угол на 5°, что позволяет разместить рядом несколько змеевиков и создать более высокоплотный пучок с шагами S1=70 и S2=50 мм. На фото ниже представлены стандартные подробные чертежи.
Схема экономайзера с двумя размещёнными в единой плоскости змеевиками. 
Схема экономайзера с тремя размещёнными в единой плоскости змеевиками.
Рекомендации по сборке
Компоновку домашнего водяного экономайзера рекомендуется проводить по 3–8 труб в одном ряду, при этом в каждый объединённый пакет оптимально включать только по 8–10 рядов, а их высота не должна составлять более 100 см для тесного размещения и 150 см для относительно редкого размещения труб.
Между пакетами предусматриваются лазы по 550–600 мм, что облегчает осмотр и ремонт экономайзера. Кроме того нужно рассчитывать сборку так, чтобы обдувочному аппарату не пришлось охватывать более 4 труб в горизонтальном ряду и более 8 самих рядов – это обеспечит хорошую очистку поверхности нагрева.
Монтаж и подключение к котлу
Наиболее компактные бытовые экономайзеры можно монтировать на весу, в остальных же случаях конструкцию монтируют на пол. При покупке экономайзера завод-изготовитель сам формирует блоки и уже в таком виде поставляет, поэтому в этом случае можно сразу приступать к монтажу:
Газовый короб с предохранительным клапаном приобретается отдельно.
Перед вводом в эксплуатацию обязательно осматриваются все швы и соединения, а также проводятся гидравлические испытания. Если обнаруживается несовпадение отверстий под болты у трубы и калача, то необходимо поднять секцию до нужного уровня и при помощи прокладок закрепить в этом положении.
При установке параллельных коллекторов с 2 или 3 подводами нужно устанавливать (с обеих сторон) стальные конусные и паронитовые прокладки.
Экономайзер, как и другие хвостовые поверхности котла, желательно крепить сзади – в самом конце газового тракта (за 3–5 м до стены). Но если ввиду ограниченности пространства это сделать не получается, то можно сместить его на одну из боковых сторон (при выборе свободного направления отвода газов).
Обслуживание и ремонт
Конструкция экономайзера довольно примитивная, поэтому в нём просто нечему ломаться. Главная опасность – нарушение герметичности системы, при котором перестаёт поддерживаться необходимый для работы уровень давления и может появиться течь. Эта проблема решается путём заделывания дыр сваркой.
Способы очистки экономайзера
Внешняя очистка агрегата осуществляется обдувочным аппаратом, а для внутренней очистки был изобретён специальный способ – «продувка водой»:
Использование продувочной воды повышает экономичность и надежность оборудования, а также снижает риск образования сернокислотной коррозии.
В заключении стоит отметить, что экономайзер водогрейного котла – это, конечно, сравнительно новое в бытовом плане устройство, но, как показывает опыт промышленного использования, именно концепция его развития является наиболее перспективой для повышения прямой теплоотдачи даже небольших котлов.
Экономайзер котла – устройство и принцип работы
При конструировании современных тепловых систем одной из основных задач, решаемых разработчиками выступает повышение эффективности котельных установок и снижение энергозатрат. В большинстве случаев эта проблема решается внедрением новых технологий, но как показывает практика включение в состав экономайзера позволяет снизить затраты на 13-15%. И хотя экономайзер котла практически не претерпел изменений в своей конструкции с момента изобретения, он и сегодня является объектом постоянных усовершенствований.
Принцип работы экономайзера
Свое название это устройство получило от английского «economize» — «экономить, сберегать». Впервые экономайзер был применен в 1893 году, когда устройством предварительного нагрева был оснащен паровой котел. С тех пор экономайзер стал почти обязательным элементов водогрейной установки.
Принцип работы этого прибора идентичен принципу работы парового или водяного котла – нагрев проточной воды в замкнутом контуре. Правда, если в обычном котле вода нагревается в водяной рубашке, в которой находится топка или в теплообменнике над горелкой, то для нагрева теплоносителя используются продукты горения. Проще говоря, в экономайзере используются продукты горения топлива, имеющие высокую температуру, но при этом уже покинувшие объем котла.
Вторым важным отличием экономайзера от нагревательного котла выступает назначение. Водяной или паровой котел нагревает воды и подает ее дальше в систему отопления или горячего водоснабжения. Экономайзер предназначен только для предварительного нагрева воды перед подачей ее в контур водяного котла.
Важность этого момента заключается в том, что при работе системы отопления, после того как теплоноситель пройдет по системе труб и радиаторов и отдаст тепло при попадании в котел он охлаждается до 42-50 градусов Цельсия. После чего требуется затраты топлива и энергии до повышения температуры теплоносителя до стандартных 80-90 градусов (речь идет об автономных системах отопления частных домов). При включении в систему отопления, экономайзер котла, используя горячие отработанные газы из камеры сгорания или топки, повышает температуру воды до 50-55 градусов перед подачей ее в котел. Такой прибор позволяет почить чистую экономию до 15% энергоносителей и повысить эффективность работы до 15%.
Конструкция экономайзера
Поскольку в устройстве производится нагрев воды, то в его конструкции нет ничего необычного, он представляет собой не что иное, как обычный теплообменник с подключением к системе через трубы.
Основу прибора составляют трубы, которые для повышения площади нагрева располагаются в шахматном порядке. При прохождении через теплообменник горячие потоки отработанных газов буквально окутывают трубы теплообменника и передают тепло теплоносителю.
В зависимости от объемов системы и ее назначения экономайзеры изготавливаются из материалов способных выдержать большие механические нагрузки и долгое время работать в агрессивной среде продуктов горения топлива.
По материалу изготовления экономайзеры бывают:
- Литые чугунные;
- Из стали;
- Из нержавеющей стали;
- Из цветных металлов.
Для больших по объему котлов промышленного оборудования используются чугунные или стальные трубы. Чугун способен выдерживать большое давление и в долгое время находится в агрессивной атмосфере. Недостатком чугуна является его хрупкость, это особенно ярко проявляется при гидравлических ударах – он не способен противостоять резкому повышению внутреннего давления.
Стальные трубы более практичные, их легче монтировать, они способны выдерживать высокое рабочее давление и гидроудар. Другое дело, что при сварке конструкции узким местом выступает сварные швы. Именно они наиболее подвержены коррозии.
Применение нержавеющей стали для изготовления экономайзера позволяет продлить срок его эксплуатации. Выполненные из металла не подверженного коррозии нержавеющие теплообменники считаются наиболее надежными. Недостатком их принято считать высокую стоимость по сравнению с чугунными и обычными стальными.
Использование цветных металлов для изготовления теплообменника в основном нашло применение для бытовых небольших экономайзеров котлов отопления. Эти приборы отличаются высокой эффективностью при компактных размерах.
Особенности конструкции экономайзеров
Специфика конструкции экономайзера котла во многом зависит от характеристик самого котла. Для безопасной работы оборудования в конструкцию экономайзеров котлов вносятся изменения и усовершенствования, дающие возможность максимально использовать возможности.
Прежде всего, это касается устройств кипящего и некипящего типов. При нагреве воды до высокой температуры во внутреннем объеме теплообменника образовывается водяной пар. В высокотемпературных установках количество водяного пара может достигать 20-24% от объема воды. Такой экономайзер котла оборудуется клапанами сброса пара, и устройствами контроля давления. Кипящие экономайзеры изготавливаются из стали, чугунное литье для такого оборудования не используется.
Не кипящие устройства только прогревают воду перед подачей в котел, в них температура не повышается до критической, а пар выводится из системы.
Еще одним различием этих устройств выступает их назначение. Есть экономайзеры котлов паровые и водогрейные. Паровой экономайзер котла предназначен для прогрева воды до порога парообразования. Такой технологический прием используется в паровых котлах, где конечным продуктом выступает водяной пар высокого давления, а не вода. Водогрейный экономайзер котла отопления предназначен для предварительного прогрева воды. Это нужно для того чтобы нагреть воду и пройти «точку росы» еще до подачи ее в водогрейный котел.
Проблемы с экономайзерами паровых котлов низкого давления
Как и большинства технических решений в экономайзере парового котла существуют изъяны, обусловленные спецификой эксплуатации агрегата. Для паровых котлов низкого давления характерным моментом выступает проблема выпадения конденсата. При разогреве пара котел нагревает его до определенной температуры, поднятие температуры выше допустимой влечет повышение давления и риск разрушения теплообменника котла.
В связи с этим экономайзер парового котла низкого давления должен нагревать пар в строго определенном технологией температурном диапазоне. В связи с этим, для экономайзера важно обеспечить не только нагрев пара, но и не допустить образования конденсата.
Для синхронизации работы экономайзера и парового котла установка в обязательном порядке оборудуется системой безопасности и контроля.
Обслуживание и ремонт установок
Как и для все котельное оборудование, экономайзер котла проектируется и изготавливается в строгом соответствии с нормативными документами и требованиями государственных стандартов. Монтаж промышленного оборудования должен осуществляться только квалифицированным персоналом, имеющим допуск на проведение монтажных и пусконаладочных работ.
Все работы по монтажу установки должны соответствовать техническим нормам. После окончания работ оборудование обязательно проходит испытание и тестирование.
В процессе эксплуатации оборудование в обязательном порядке должно проходить техническое обслуживание, в ходе которого проверяется целостность, правильность работы датчиков и приборов, проводится оценка состояние внутренних поверхностей – выявляются места оседания накипи и образования коррозии металла.
Видео к теме экономайзер котла
Что такое экономайзер котла отопления?
Пользователи автономных систем управления имеют огромные преимущества перед теми, кто отдает предпочтение централизованной услуге. Они могут себе позволить установить дополнительное оборудование и самостоятельно регулировать температуру в комнатах, а также расход ресурсов с целью уменьшения счетов за квартплату.
Экономайзер котла – это устройство, которое служит для повышения коэффициента полезного действия, что в конечном итоге приведет к снижению потребления энергоносителей. С экономической точки зрения его установка является полностью оправданной, так как окупаемость наступает уже через несколько лет. Но при этом сам агрегат занимает довольно много места, что приводит к возникновению дополнительной потребности в поиске свободного пространства.
Назначение экономайзера
Назначение экономайзера котла очень простое – он служит для предварительного подогрева теплоносителя за счет получения тепла от газообразных продуктов горения, которые выбрасываются в атмосферу. Конструктивно это приспособление представляет собой каскад согнутых труб, объединенных в секции и расположенных в шахматном порядке.
Такое строение позволяет замедлить скорость выхождения газов, в результате чего они успевают отдать всю свою тепловую энергию и выбрасываются в атмосферу уже в полностью отработанном виде.
Подобные агрегаты активно применяются в котельных, а вот в бытовой жизни их практически не используют. Тут все дело в масштабах, так как, например, в случае с твердотопливными котлами можно предварительно подогревать воду до 270 градусов Цельсия, используя только энергию отработанных газов. А в домашних условиях добиться такой эффективности будет невозможно, да и столь высокая температура будет не нужна. Так что о целесообразности установки возникают большие сомнения.
Конструктивные особенности
Устройство экономайзера парового котла можно расписать следующим образом:
- 1. Основу составляют стальные трубы из нержавейки, согнутые в змеевики и объединенные в пакеты с определенным количеством секций в каждой зоне.
- 2. Расположение выбирается исключительно шахматное, потому что коридорная компоновка нецелесообразна с точки зрения законов физики и свойств теплообмена.
- 3. В системе присутствует труба для подачи воды и такая же труба для ее забора. При этом бывают кипящие и некипящие экономайзеры, которые различаются максимально допустимой температурой внутренней среды и допустимостью конденсации теплоносителя в рабочем пространстве. Если интересуют более подробные отличия, можно посмотреть различные фото экономайзеров в интернете.
- 4. В дополнение монтируются различные контрольные приборы, которые в режиме реального времени будут отслеживать все рабочие параметры и своевременно оповещать о любых зашкаливаниях показателей за пределы установленной нормы.
При установке дополнительного оборудования нужно внимательно изучить особенности каждой системы, чтобы проведенная модификация не привела к невозможности ее функционирования. Например, экономайзер котла ДКВР 10-13 должен подключаться по особой схеме, иначе оборудование не сможет в полном объеме выполнять свои непосредственные функции. Расчетом должны заниматься квалифицированные специалисты, которые хорошо разбираются в специфике операций подобного рода.
Водяной экономайзер парового котла выпускается на нескольких отечественных заводах. Клиент может, как купить уже готовое изделие, так и заказать агрегат по индивидуальным чертежам. Это приведет к значительному увеличению КПД, что в промышленных масштабах играет важную роль, так как уменьшает себестоимость товара или услуги.
Как сделать своими руками
В качестве эксперимента можно попробовать соорудить экономайзер для водогрейного котла своими руками. Для этого понадобится определенный набор труб из оцинкованной или нержавеющей стали, прибор для их сгибания под точным углом и сварочный аппарат.
Со сбором и подключением конструкции проблем возникнуть не должно. Но будет ли она действительно приносить пользу или все усилия пойдут насмарку вопрос сложный. При неправильном расчете можно не только не добиться положительного эффекта, но и испортить всю систему отопления. Так что перед началом работы нужно подстраховаться и оставить себе возможности для отступления. В случае успеха можно будет собой гордиться.
В бытовых условиях чаще всего народные умельцы пробуют создать экономайзер для газового котла. Именно приборы подобного действия наиболее распространены, поэтому и экспериментируют в основном на них. Но если агрегат оснащен современной горелкой с продвинутым контролем пламени, то уровень сжигания топлива находится на высоком показателе, а количество выбросов в атмосферу сильно снижается. Так что добиться сколь-нибудь значимого эффекта от установки дополнительной аппаратуры будет невозможно.
Из конструкции ясно, что в агрегате попросту нечему ломаться. Единственно возможная неисправность – это нарушение герметичности системы. В этом случае ремонт экономайзера котла будет состоять в применении сварки для заделывания дыр, которые не позволяют эксплуатировать устройство ввиду невозможности поддержания рабочего давления и вытекания горячей воды из труб.
В зависимости от размеров цена экономайзера для котла колеблется в районе 20-100 тысяч рублей. При оформлении индивидуального заказа стоимость оговаривается отдельно.
