Котелни инсталации за отопление и производство на БГВ

Котелните инсталации са системи за производство на топла вода, предназначена за отопление, вентилация и производство на гореща вода за битови нужди. В зависимост от вида на генератора на топлина (котела) тези инсталация могат да работят с различни горива: течни (мазут, нафта), твърди (дърва, въглища, биомаса, дървесни пелети, екобрикати), газ и електрически ток.

Използваните схеми за монтаж са с хоризонтално и/или вертикално разпределение; принудителна циркулация; горно или долно разпределение.
Основните елементи на котелната инсталация са: котел (генератор на топлина); горелка, тръбна мрежа; циркулационни помпи; спирателна и регулираща арматура; димоход; комин.

Видове котли
Отоплителните котли са стационарни съоръжения за добив и производство на топлина, като предимно се използват в инсталациите за отопление, вентилация, климатизация и производство на гореща вода за битови нужди. Сред основните изисквания, на които е необходимо да отговарят съвременните котли, са: по-малко топлинни загуби от излъчване, конвекция и от изхвърляните димни газове през конструкцията им; нискотемпературни котли, с които се повишава годишната ефективност на отоплителната инсталация; кондензационни котли за оползотворяване на скритата топлина на водните пари в димните газове; интегриране на бойлерите за гореща вода с котел за централно отопление с оглед намаляване загубите и изравняване на натоварването на котела през различните часове на денонощието; микропроцесорно цифрово регулиране за оптимизиране на работата на котела и на консумиращите системи, дистанционно управление, специализиран софтуер.

Обикновено материалите които се използват за изработване на котлите са основно чугун и стомана, поради което често котлите се класифицират на чугунени и стоманени.

Според топлопроизводителността, котлите обикновено се подразделят на малки отоплителни котли с мощност до 60 kW, средни отоплителни котли с мощност до 600 kW и големи отоплителни котли с мощност над 600 kW. В зависимост от работното налягане котлите биват котли с ниско и котли с високо налягане, съответно по-малко от 0,1 МРа и по-голямо от 0,1 МРа.

Както вече споменахме, котлите могат да работят с различен вид гориво, като в зависимост от използваното гориво биват такива на твърдо гориво (дърва, въглища, дървесни пелети и т.н.), котли за газ и течно гориво, нискотемпературни котли за газ и течно гориво, кондензационни котли, електрически котли.

Според конструктивната схема на топлоразмерните повърхнини, котлите се подразделят на пламъчнотръбни -котли с голям воден обем, водотръбни - котли с малък воден обем (гладки или оребрени тръбни елементи), комбинирани - това са котли с плоски камери и водотръбни или димогарни тръби.

Освен за загряване на вода за отопление и битово горещо водоснабдяване, котлите могат да се използват и за производство на пара или за загряване на термоустойчиви масла.
Котлите се класифицират още и според налягането в горивното пространство на съоръжения с естествена тяга (подналягане) и котли, работещи с надналягане, създадено от горелка с вентилатор. Според траекторията на пламъка на димните газове котлите биват котли със и без рециркулация на димните газове, двуходови, триходови, комбинирани, а според начина на изгаряне на горивото - котли с долно горене или котли с горно горене.

Особености при проектирането на котелни инсталации
Обикновено помещенията, предназначени за монтиране на котела, се намират в сутерена на сградата или партера. Важна роля при избора на местоположението е възможността от изграждането на комина в непосредствена близост до помещението. При избора на помещение е необходимо да се спазват редица изисквания, сред които помещенията да не се намират непосредствено под помещения, в които е възможно събиране на много хора като фоайета, зрителни зали, съблекални, бани, магазини, спални и занимални на детски градини, евакуационни коридори; складове за горивни материали; помещения за архиви; електронно-изчислителни и комуникационни центрове.

За котли с големи мощности се препоръчва те да бъдат монтирани в отделна постройка или в помещения, долепени до жилищната сграда.

При използване на нафтов котел следва да се помисли за мястото на нафтовия резервоар. Резервоарите за течно гориво обикновено се монтират в сутерена или вкопани в терена в зависимост от техния обем. При директно свързване на основния резервоар с котела е необходима и допълнителна помпа за нафта. Може да се използва междинен резервоар - дневен разход, разположен в котелното.

Големината на котелното помещение зависи от броя и вида на котлите. Важно е да се осигури достатъчно място за тяхното обслужване, както и да се вземе предвид какви други съоръжения се предвижда да бъдат монтирани в помещението - водоразпределители; разширителен съд; бойлер за БГВ; буферни съдове и др. Височината на котелното не може да бъде по-малка от 2,00 m съгласно действащите разпоредби, а вратата трябва да се отваря навън (по пътя на евакуацията). Размерът на вратата е добре да бъда поне 1,00 m, за да може избраните съоръжения да бъдат лесно транспортирани до мястото им на монтаж.

Съгласно действащите норми за котелните помещения се предвижда и вентилация, която се оразмерява в зависимост от вида на котела и използваното гориво.

При изчисляване на комина има значение отоплителната мощност на генератора за топлина и видът на горивото. По специална методика се определя височината на комина, както и неговият светъл отвор.

Друго важно условие е водоснабдяването на котелното от питеен водопровод, от който се пълни отоплителната инсталация. В самото помещение се предвижда и сифон.
Избор на котел

Типът на котлите се избира според необходимия топлоносител и вида на горивото. Предпочитаният топлоносител е вода. Съществен критерий при определяне на вида на котела е неговата ефективност при номинални и осреднени условия, себестойността му при първоначална инвестиция и особено необходимите разходи при експлоатационни условия.

Производство на БГВ
Производството на топла вода за БГВ става на индиректен принцип. В котелното помещение се предвижда комбиниран бойлер с една серпентина. Обемът на бойлера зависи пряко от необходимата за покриване на битовите нужди гореща вода. Съгласно действащите норми водата за БГВ е с температура 55 оС - подаване към консуматорите, като за кухни температурата е 60 оС (условие на ХЕИ). Когато в системата е включена и соларна инсталация, тогава предпочитани са бивалентните бойлери, които са с втора серпентина, чрез която индиректно слънчевите колектори затоплят водата за БГВ.