С вами Кривых Олег, компания «Водосхема». В этой статье мы с вами подробно рассмотрим обустройство и преимущества автоматической угольной модульной котельной ‒ «Прометей» на 80 кВт. Рис.1. (внешний вид котельной)Основные параметры:Бренд Прометей Тип работы: автоматически Производство: Россия Объекты: частные дома, дачи, коттеджи, гаражи, промышленные и административные здания Отапливаемая площадь: от 400 до 10000кв.м Топливо: газ*, дизель*, уголь* Зависимость от электроэнергии: да Вентилятор наддува: да Контроллер управления: да Двигаться будем по следующему плану:
Общие сведения.
Эта модель котельной рассчитана на отопление жилой площади примерно 800м2. Внутри установлен автоматический угольный котел. И, что примечательно, благодаря его конструкции, нет необходимости в персонале, который будет постоянно следить за работой этой котельной. Любой сотрудник может, спокойно занимаясь своей основной работой, 1 раз в 5 дней производить дозагрузку угля. Это значительно сокращает время и стоимость обслуживания котельной. Так как в качестве топлива используется уголь, это еще и очень экономное отопление. Расход угля в год этой котельной составляет примерно 24 тонны. Средняя стоимость 1 тонны угля в Сибири около 2400 рублей, соответственно на отопление здания или группы зданий площадью 800м2 вы будете тратить примерно 50 тыс. рублей в год [дата публикации видео 2018г. ‒ прим. редакции]. Я думаю, что это довольно интересная цифра. Эта котельная относится к экономклассу. Стоимость до 500 тыс. рублей. Конечно же, котельные «Прометей» в обычном исполнении будут стоить подороже (где-то за миллион), но в них добавлен значительный функционал, которого нет в этой модели. Здесь отсутствует система загрузки топлива через верхний люк с улицы, кран-балка, монорельс. Загрузка топлива в бункер котла и обслуживание котельной производится внутри модуля. Хотя выгружать золу можно и с внешней стороны. Нужно конечно понимать, если на чем-то идет экономия, то какие-то элементы убираются из комплектации. Что немаловажно, саму котельную можно многократно перевозить. Это удобно при строительных работах: подвезли на очередной объект, установили, подключили выходы. Если в здании присутствует тепловой пункт, ваша задача только подключиться к трубам подачи и обратки.
Обзор с внешней стороны.
Материалы в конструкции модуля.
Блок-модуль котельной «Прометей» имеет размеры 2,4?2,4?4м. В основании мощный стальной каркас из толстых четырехгранных труб, внутрь которого установлен котел. Сверху покрытие сэндвич-панелями, с минеральной ватой толщиной 50мм, негорючей, хорошо проклеенной и спрессованной. Толщина стальных пластин 0,5мм. Очень хорошее, долговечное, надежное покрытие, а главное ‒ негорючее. Ваша котельная будет абсолютно безопасной.
Рис.2. (сэндвич-панели)
Рис.3. (панели с минеральной ватой)
Верх и низ модуля утеплены заводом-производителем. Толщина материала порядка 150мм. Сверху идет покрытие из тонкого металла. Оно оцинковано, покрыто порошковой краской, которая очень долговечная, не выцветает, не выгорает и долгие годы сохраняет свой внешний вид. Можете не беспокоиться о том, что в дальнейшем вам нужно будет какое-то покрытие менять. Наружные углы модуля облицованы тоже элементами из оцинкованной тонколистовой профилированной стали, которые прикручены также оцинкованными саморезами. По периметру пола котельной снизу идут стальные мощные уголки. Рис.4. (укрепление по периметру пола)
Выводные элементы.
Из стены выведены трубы подачи и обратки диаметром 40мм. Выходные отверстия облицованы небольшими панельками из тонколистовой стали и подогнаны под диаметр трубы. Рис.5. (вывод трубы) Диаметра в 40мм вполне достаточно, чтобы можно было со скоростью 0,8м/сек подать 80-81кВт тепловой энергии. Это самая оптимальная скорость теплоносителя, которая исключает шумы в системе отопления. Если ее увеличить до 1-3м/сек, то увеличивается и сопротивление при наличии поворотов и углов трубопровода подачи/обратки, и ваша система начинает шуметь. Поэтому и закладывается оптимальный диаметр для максимально эффективной работы. В стенах котельной подготовлены технологические отверстия. Одно из них для дымохода, который прикручивается к специальной стойке снаружи, затем устанавливается дымосос. Это все входит в комплектацию. И перед отгрузкой на доставку также устанавливаются выводы с люками. Рис.6. (установленные люки) Один из них для зольного отделения. И можно будет, не заходя в саму котельную, снаружи открыть его и выбрать золу, которая остается от сгорания. И здесь же есть доступ к барабану. Закрывается люк достаточно просто и фиксируется при помощи рычага. Рис.7. (люк для чистки зольного отделения) Второй маленький лючок открывает доступ в отделение для удаления золы, которая падает из теплообменника при очистке котла. Рис.8. (дополнительный люк для чистки золы)
Крыша.
Она выполнена из металлических листов, герметично приваренных к уголку, что исключает попадание влаги внутрь, и покрашена.
Рис.9. (крыша модуля)
Рис.10. (герметичная сварка)
По четырем углам крыши расположены специальные крепежные элементы для погрузки модуля подъемной техникой на транспорт. Они выполнены из толстого листового металла и надежно приварены к четырехгранной трубе каркаса. Цеплять крючком подъемника можно за любое из отверстий в гранях, что очень удобно.
Рис.11. (крепёжные элементы)
Рис.12. (крепёжные элементы)
В крыше котельной есть ещё один люк. Он облегчает обслуживание котла, чистку теплообменника. А также через него можно загружать топливо в бункер котла какой-нибудь погрузочной техникой. Крышка люка просто лежит сверху, без запирающих механизмов. Она тоже утеплена. И под ней внутри модуля находится загрузочный бункер и доступ к теплообменнику. Рис.13. (бункер под люком) При желании, здесь можно вывести дополнительные стенки от бункера до выхода люка, и тем самым значительно увеличить объем загрузки топлива. Но так как эта котельная экономкласса, то бункер здесь идет стандартный. Наличие этого люка достаточно удобно. Например, его можно открыть для проветривания котельной при ее запылении.
Вход в котельную.
Над входом в модуль установлена лампа. Плафон снят и находится внутри. Он устанавливается уже после доставки котельной, чтобы не повредить его при перевозке. Рис.14. (лампа без плафона) На входе стальная дверь с двумя замками и глазком. Она достаточно толстая, хорошо утеплена. Ваша котельная будет в безопасности, вы ее закроете, и посторонним попасть внутрь будет не так-то просто.
Рис.15. (входная дверь)
Рис.16. (толщина двери)
Обзор внутри модуля.
Преимущества угольного котла.
С передней стороны установлен автоматический угольный котел «Прометей» на 80кВт. Рис.17. (угольный котел) Загрузочный бункер здесь стандартный, объемом порядка 350кг. В более дорогих моделях он уходит в потолок, таким образом, значительно увеличивается объем до 3,5м3. Время работы этой котельной от одной загрузки примерно до 3-5 суток непрерывно, это в межсезонье либо когда на улице относительно тепло. Что, в принципе, очень удобно, так как до 5 суток можно к ней вообще не подходить. Конечно же, в очень морозную погоду -35 ‒ -40°С этого объема хватит примерно на 1 сутки работы, то есть дозагружать бункер нужно будет каждый день. В России использование угля является одним из самых недорогих видов отопления. И при правильном расчете обогрев помещений на 800м2 обойдется примерно в 50тыс. рублей, это очень и очень хорошее экономное отопление. Единственное что, надо будет просто дозагружать бункер и удалять золу по мере необходимости. А сам теплообменник очищать надо достаточно редко. Самое частое, это примерно 1 раз в 3 дня. А возможно и 1 раз в 2 месяца, если соблюдается температурный режим, как говорят сотрудники на заводе.
Дымоход.
В комплектацию модульной котельной входит специальная стойка, выполненная из четырехгранной трубы. Она прикручивается сбоку, на одном ее креплении устанавливается дымосос, на другое ставится ствол дымохода. Рис.18. (стойка для дымохода) Обычно высота дымохода небольшая в этой котельной, порядка 3м, да и в других моделях тоже, за счет того, что дымосос принудительно выталкивает домовые газы. Диаметр его примерно 115мм. Он хорошо утеплен, с толщиной изоляции около 80мм. Рис.19. (изоляция дымохода) Сверху покрыт оцинкованной сталью, так как эта котельная является экономкласса. Можно, конечно, и нержавейкой покрыть, но я думаю, что это не совсем целесообразно.
Дымосос.
В нем предусмотрен специальный двигатель, рассчитанный на тепловую нагрузку примерно 300°С. Он асинхронный, производства России, Санкт-Петербург. Мощность электродвигателя 0,37кВт. Потребление 370Вт ‒ очень экономный расход. Эти двигатели, как мне говорили на заводе, очень надежны. В компании проверили множество производителей и выбрали самого лучшего. Вы можете быть уверены, что ваша котельная будет работать стабильно, без сбоев. Процент рекламации крайне низкий. Так как эти дымососы российского производства, на замену они стоят очень недорого, порядка примерно 14-16тыс. рублей. При желании можно сразу взять и резервный. Компания «Прометей» производит их самостоятельно. Выполнены они достаточно качественно. Здесь вы можете видеть полуавтоматическую сварку. Кстати, на заводе сварка производится еще и роботами. Не каждое предприятие может похвастаться этим. Рис.20. (дымосос)
Общие характеристики котла.
На шильдике [паспортная табличка ‒ прим. редакции] котла мы можем видеть: 80кВт, заводской номер, твердое топливо, дата выпуска, КПД 70%. Рис.21. (паспортная табличка котла) Здесь, можно сказать, производитель осторожничает с заявленным показателем. На самом деле при расчетах КПД у этих котлов достигает 80-85%. Вероятно, это сделано для того, чтобы для покупателя был небольшой сюрприз ‒ более высокий КПД.
Схема работы котла.
Топливо в загрузочном бункере давит на специальный чугунный барабан круглого сечения, который очень медленно проворачивается с помощью тактового двигателя и выбирает топливо из бункера. Рис.22. (тактовый двигатель) Уголь прогорает на колоснике. Кстати, есть окошко, чтобы наблюдать за этим процессом. Жар проходит дальше под наклоном, опускается вниз, проходит через жаровые трубы теплообменника и выходит уже в дымоход с помощью дымососа.
Температура в дымовом канале.
Здесь установлен высокотемпературный термометр. Рис.23. (термометр дымового канала) Его гильза заглублена в дымовой канал, и он выдает температурные показатели дымовых газов. При оптимальной работе котла они не должны превышать 150°С, это очень хороший показатель. Если температура начинает расти до 200-250°С, то это говорит о том, что пора почистить теплообменник. Наглядно простое решение, сигнализирующее о необходимости чистки котла, очень удобно.
Теплообменник.
В жаровых трубах теплообменника есть специальные элементы, называются турбулизаторы. Рис.24. (турбулизаторы в жаровой трубе) Они рассекают горячие газы, перемешивают их, что улучшает теплоотдачу, эффективность съема тепла значительно повышается. Сверху теплообменник закрывается крышкой. Отсюда производится его чистка. Как уже упоминалось, если соблюдается температурный режим, обратная линия достаточно горячая, то есть 60°С и выше, то можно его чистить где-то раз в отопительный сезон. Рис.25. (крышка теплообменника)
Группа безопасности.
Здесь установлен воздухоотводчик и сбросной клапан, который при закипании котла снижает давление, предохраняя рубашку котла от разрушения, от порыва, то есть от излишнего давления. Тоже такой вот важный момент в комплектации котельной. Рис.26. (группа безопасности без клапана)
Улучшенная конструкция котла.
В помещении котельной нет необходимости устанавливать дополнительные приборы для ее обогрева. От котла идет достаточно тепла. Сам он покрыт панелями с утеплителем. Котел при работе снимает тепло в основном с помощью цилиндрического теплообменника. Но при сгорании топлива и в зольном отделении также образуется достаточно высокая температура. Поэтому, начиная от 80кВт, все автоматические котлы «Прометей» идут с обводненным зольным отделением. Оно обрамлено водонаполненной рубашкой. Получается еще дополнительный такой теплообменник. И чтобы с него тоже забирать температуру, здесь установлены два сваренных между собой отвода. В итоге получается такое взаимодействие зольного отделения и самого теплообменника, что повышает эффективность усваивания тепла для вашей системы отопления. Рис.27. (соединенные отводы)
Загрузочный бункер и барабан.
Сверху идет круглая крышка с ревизионным отверстием для осмотра содержимого бункера. Рис.28. (ревизионное отверстие) Здесь предусмотрена специальная система запирания бункера с винтом регулировки. И крышка защелкивается с достаточно жесткой фиксацией. Конструкция корпуса бункера достаточно эффективная и надежная. Он выполнен из трехмиллиметровой стали, достаточно жесткий, сделан очень аккуратно Внизу вы увидите чугунный барабан. И визуально можно определить, какая фракция угля допустима для работы этого котла, это примерно 50-70мм. На барабане имеются зацепы, которыми он достаточно эффективно будет вытягивать топливо из бункера. То есть никаких дополнительных «ворошителей» не нужно. Рис.29. (барабан внизу бункера) Барабан достаточно надежный, сваренный из чугунных элементов. Срок службы порядка 10 лет, если применяется топливо не очень калорийное. Если будете соблюдать рекомендации по маркам угля, то котельная будет работать очень и очень долго. Сам колосник долговечный.
Подача воздуха для горения.
Есть отверстие в корпусе котла для доступа воздуха внутрь колосника, в его полости и оттуда уже на сгорание топлива. Рис.30. (отверстие для доступа воздуха внутрь колосника) И есть отверстия, идущие на растопку, предназначенные для регулировки подачи вторичного воздуха. То есть, как вы знаете, топливо сгорает не сразу. Идет нагревание топлива, газификация, сгорание газовых частей, летучих веществ, которые находятся в составе газифицированного топлива. И вот эти летучие вещества и газы нужно по ходу движения до теплообменника дожигать, дополнительно добавляя кислород. Если этого не происходит до того, как они вылетят наружу в атмосферу, можно сказать, что часть топлива мы потеряли. Задвижки этих отверстий подпружинены, чтобы ничего не болталось, было довольно таки жестко. Рис.31. (отверстия на растопку)
Зольное отделение.
В нем имеется две дверцы, справа и слева. Одна из них ближе к стене модуля и здесь можно прикрутить специальный фланец, выводящий на улицу. В стене уже вырезано соответствующее отверстие. И золу можно выбирать снаружи, чтобы она не попала в помещение котельной. Тоже, в принципе, такое продуманное решение. Рис.32. (зольное отделение) Через другую дверцу тоже можно выгружать золу и есть доступ к барабану для его обслуживания. Так как чугун льется по заказу с завода, то приобрести при необходимости отдельно барабан не составляет никакого труда. Никаких проблем с поставкой запчастей у вас не возникнет. Рис.33. (чугунный барабан)
Система обвязки.
Она здесь довольно простая. От котла идет труба подачи, в которую вмонтирован насос, обратный клапан, температурный датчик, дренажный кран и задвижки с двух сторон всего этого отрезка.
Рис.34. (система обвязки на подаче)
Рис.35. (задвижка – затвор поворотный)
Насос производства «Grundfos», Дания. Это качественный европейский производитель. Они крайне надежные. Этот насос на 380 вольт, так как котельная относится уже к такому промышленному классу. Его достаточно для того, чтобы прокачать отопительную систему здания на 800м2. Задвижки необходимы для того, чтобы в случае чего перекрыть подачу, поменять клапан, насос или другие элементы. Это вот такие минимальные требования для того, чтобы полноценно можно было обслужить саму котельную. Температурный датчик погружного типа, показывает температуры до 120°С. Дренажный кран предназначен для сброса воздуха при заполнении или для запуска воздуха при сливе системы отопления, очень удобно. На трубе обратки тоже установлены отсечные вентили. Между ними сетчатый фильтр для очистки потока системы, также дренажный кран и термометр. Рис.36. (система обвязки на обратке) То есть все очень грамотно продумано, по минимальным требованиям можно произвести обслуживание этих элементов без слива всей системы. Трубы покрыты вспененным полиэтиленом, теплоизоляция для исключения теплопотерь в саму котельную. Рис.37. (теплоизоляция труб) Элементы трубопровода поддерживаются опорами специально установленной рамы. Есть кран для слива теплоносителя с системы. И кран для слива с обводненного зольного отделения.
Рис.38. (кран слива теплоносителя)
Рис.39. (кран слива зольного отделения)
Набор автоматики.
У котла очень простая автоматика, установленная в пластиковом ящике. Рис.40. (узел автоматики) Здесь находится тумблер включения, далее специальный защитный термостат от закипания системы. Рис.41. (кнопка термостата) При закипании он отщелкивается и выключает дымосос, чтобы не разгонять больше температуру. Чтобы снова его запустить, нужно открутить крышечку и нажать кнопку. Либо принудительно ее отжать самостоятельно, если заметили превышение температуры. Называется тепловой предохранитель (STB). Далее идет кнопка включения/выключения и механический термостат. Хотелось бы отметить, что из-за кажущейся простоты могут возникнуть некоторые сомнения. Но механические термостаты показали свою очень высокую надежность. Здесь применяется специальная профессиональная электрика. И если электронные компоненты при скачках напряжения начинают вести себя неадекватно, то механика очень надежно регулирует работу котла. Этот термостат производства Италии. Задаете необходимую температуру, котел набирает ее и выключается. И также здесь установлен термометр. Вот такой минимальный набор автоматики.
Щитовая.
Закрывается специальным ключом. Рис.42. (ключ от щитовой) Электрощит достаточно простой, ничего сложного в нем нет. Сама котельная работает на 380 вольт. Для включения здесь установлены тумблеры. Рис.43. (электрощит)
Автоматика частотного регулирования дымососа.
Она срабатывает в зависимости от мощности работы котла. Когда котел набирает мощность, в соответствии с выдаваемыми параметрами автоматика либо увеличивает, либо снижает обороты вентилятора дымососа. Рис.44. (автоматика дымососа) Такая вот минимальная автоматика, которая достаточно современная для угольных котлов. Обычно они комплектуются дымососами, которые работают в режиме «включился-выключился». А здесь обороты электродвигателя дымососа плавно регулируются. Это можно считать очень хорошим дополнением, хотя эта котельная относится к экономклассу.
Электропроводка.
Есть коробка для электрической разводки. Под ней выключатель с крупными кнопками и розетка 220 вольт. Рис.45. (кнопки выключателя и розетка) Вся проводка скрыта под специальными закрывающимися панелями из металла. Эти кабель-каналы негорючие, легко открываются. Все достаточно аккуратно. Рис.46. (панели для проводки) Что особо понравилось, что острые края панелей тоже облицованы в местах соприкосновения их с гофротрубами, чтобы не повредить их. Рис.47. (облицован острый край) И можно отметить, что производитель все-таки старается, как-то заботится о своих покупателях, чтобы ничего тут не перетерлось, не замкнуло. Это, я считаю, очень хороший момент.
Освещение.
Внутри модуля предусмотрено два светильника. В комплекте есть специальные плафоны для них. Они хранятся упакованными и устанавливаются уже после доставки котельной, чтобы исключить их повреждение при перевозке. Опять же, проявление заботы производителя о потребителе, чтобы все доехало в целости и сохранности. Рис.48. (упаковка с плафонами)
Внутреннее покрытие модуля.
На полу практичное, нескользящее, прочное покрытие из трехмиллиметровой рифленой стали. Пол утеплен минеральной ватой толщиной порядка 150мм. Как уже упоминалось, сам каркас очень жесткий, выдерживает многократные перевозки, выполнен с использованием квадратных толстостенных труб, с распорными косынками для улучшения жесткости. Рис.49. (угол каркаса) Потолок утепляется отдельно. На профилированные листы снизу подшивается утеплитель 150мм, зашивается листом металла толщиной 3мм и герметично заваривается. И в заключение хочу отметить, что котельные «Прометей» могут быть от 40кВт до 1ГВт. Поэтому, какой бы ни был ваш объект, можно подобрать наиболее оптимальное решение для его отопления, которое будет очень экономичным и низкозатратным по времени. Эти автоматические угольные котельные как раз и спроектированы таким образом, чтобы исключить большое задействование персонала, сотрудников для их обслуживания.
Стандартный комплект оборудования модульной котельной
Стандартный комплект оборудования модульной котельной
Водогрейный котел, оборудованный системой контроля и безопасности, позволяющей достигнуть бесперебойного и безаварийного функционирования. Данная система состоит из контрольно-измерительных приборов, приборов управления и предохранительного клапана;
Газовая, жидкотопливная или комбинированная горелка;
Система подачи топлива. В нее включены газо- и топливопроводы, газовые счетчики, емкость для топлива вместимостью – 800 литров;
Система поддержки стабильного давления включает в себя: расширительный бак, узлы подпитки и систему химической водоподготовки;
Насосные группы;
Электро-распределительный шкаф;
Автоматика для управления оборудованием;
Запорная и регулирующая арматура;
Технологический трубопровод;
Система вентиляции и отопления;
Система канализации и водоснабжения;
Дымовая труба, газоход;
Утепленный блок-модуль.
Для обеспечения абсолютной автономности котельных возможна их доукомплектация дополнительным электрогенератором, работающем на дизельном или на газовом топливе.
Редакция «Котлоторг» — команда онлайн-журнала о котельном и теплоэнергетическом оборудовании. Пишем об оборудовании, технологиях, эксплуатации и практике теплоснабжения.
