Бытовые отопительные котлы - страница 10
Решение:
m = 16 кг/мин × 60 мин/ч = 960 кг/ч;
Q = m · c · At, где с – теплоемкость воды (1, 163 Вт·ч/кг·К).
Q = 960 кг/ч × 1,163 Втч/кгК × 25° = 27 912 Вт;
Q = 28 кВт.
В емкости теплообменника нагреваемая бытовая вода находится внутри сосуда неподвижно в течение всего времени нагрева (происходит лишь гравитационное перемешивание).
Рис. 3. Емкостный теплообменник
Достоинство – возможность использовать в пиковых режимах, недостаток – длительное время нагрева.
Накопительный бойлер емкостью 150 л нагревается тепловой мощностью 18 кВт от 10 до 55 °С. Каково время нагрева?
Решение:
Q = m × c × Δt;
Δt = 55–10 = 45°;
Q>1 = 150 кг × 1,163 Втч/ кгК × 45° = 7850 Втч = 7,85 кВтч;
τ = Q>1 /Q>0;
τ = 7,85 кВтч/18 кВт = 0,4364 ч.
10 киловатт нагревают 860 литров воды на 1 °C за 1 час
Двухконтурные устройства по принципу подготовки воды можно разделить на котлы со встроенным бойлером и котлы с проточными подогревателями (с внешними водоподогревателями).
Рис. 4. Котел со встроенным змеевиком
Котлами со встроенным теплообменником следует считать котлы, в которых бак или змеевик с бытовой водой помещены внутрь емкости с теплоносителем системы отопления.
Рис. 5. Концепция «бак в баке»
В комбинированных котлах водонагреватель конструктивно приближен к топочной камере и соединен с контуром трубопроводом циркуляции греющей воды.
2.2.1.Температура воды
Для работоспособности данной конструкции кроме гидравлического соединения требуются циркуляционный насос, подающий греющую воду из котла в бойлер, и регулятор температуры, контролирующий заданную температуру воды в бойлере и дающий команду на отключение насоса, а также автоматика переключения в режим ГВС.
Рис. 6. Комбинированный котел
Если горячая вода хранится без протока долгое время при температуре ниже 50 °С, она начинает застаиваться. При этом в воде могут начать размножаться болезнетворные бактерии. Согласно отечественным и зарубежным стандартам для предотвращения их размножения температура хранения горячей воды должна быть не ниже 60 °С. Бактерии погибают и при регулярной термической дезинфекции.
В то же время при температуре выше 60 °С начинается интенсивное отложение накипи на стенках сосудов и теплообменников. Поэтому не рекомендуется значительно повышать температуру хранящейся воды.
Таблица 6. Типоразмеры предохранительных клапанов для бойлеров ГВС