Котел опалювальний модульний

1. Котел опалювальний модульний, що містить корпус прямокутної форми, раму, теплообмінники, пальниковий пристрій, встановлений вздовж теплообмінників, насос, патрубки підведення і відведення води, колектори холодної та гарячої води, магістральну водопровідну трубу, трубу підводу газу, димохід, а також систему регулювання, яка оснащена запобіжним клапаном, клапаном випуску повітря, датчиком протоку та 3 41686 4 мальною твердістю, а також забезпечує захист Робота гріючого модуля починається з заповмодуля: функцію теплової антиінерції (вибіг насонення водою всіх порожнин гріючого модуля, приса) та функцію відсікання подачі газу при загасанні значених для цього. Видалення повітря здійснюполум'я на пальнику, при зникненні напруги в елеється шляхом відкривання повітревипускних ктромережі, при порушенні тяги в димоході, при клапанів (клапанів випуску повітря). Вода для напідвищенні температури теплоносія на виході, а грівання поступає з вертикального стояка холодної також при зменшенні тиску води. води, під'єднаного до магістральної водопровідної Захисні функції діють тільки тоді, коли модуль труби гріючого модуля, прокачується за допомогою циркуляційних насосів через пластинчасті тепідключений до мережної напруги (штекер вклюплообмінники і поступає в вертикальний стояк гачений у розетку й мережний вимикач у положенні рячої води. Контроль подачі води здійснюється «включене») і до системи подачі газу. При припиненні подачі електроенергії модуль вимкнеться, а датчиками протоку, які після спрацювання подапри поновленні подачі модуль включиться в робоють сигнал на запалювання пальникових пристроїв. Нагрівання води здійснюється полум'ям від пату, зберігши всі попередні настройки. льникових пристроїв в верхньому і нижньому Недоліком відомого одно контурного спареного котла або навісного газового дахового модуля є блоках нагрівачів через теплообмінну поверхню необхідність повного зупинення роботи котла при пластинчастих теплообмінників. Після проходження через теплообмінники підігріта вода поступає ремонті будь-якого вузла чи системи, що приводить до зниження температури в приміщенні, яке через вертикальний стояк гарячої води в магістраопалюється котлом, що (неприпустимо особливо у льну водопровідну трубу гріючого модуля, яка є зимовий період, а також відсутність примусової одночасно частиною магістральної труби системи вентиляції, що зменшує техніку безпечної експлуаопалення. Продукти згоряння газу відводяться тації. через газохід. Найбільш близьким за технічною сутністю та Послідовність включення пальникових прирезультатом, що досягається, щодо запропоновастроїв здійснюється контролером послідовності, з ної корисної моделі, є гріючий модуль, що включає програмним забезпеченням процесу опалення. димохід, принаймні два нагрівачі, розміщені на Контролер послідовності запрограмований на змірізних рівнях один над одним, до складу яких вхону температури води на виході з гріючого модуля в дять пластинчастий теплообмінник, пальниковий залежності від зміни температури навколишнього пристрій, установлений вздовж теплообмінника, повітря. Послідовність роботи пальникових принасос, патрубки підведення і відведення води. строїв визначається таким чином, щоб забезпечиНагрівачі на кожному рівні установлені попарно з ти рівномірне використання всіх пальникових припаралельним під'єднанням і об'єднані в блоки, а строїв. Застосування контролера послідовності блоки установлені перпендикулярно до димоходу приводить до покращення показників автоматиза(Патент України на корисну модель №26028 U, ції процесу опалення, показників довговічності МПК (2006) F24H1/00, опубл. 27.08.2007, бюл. пальникових пристроїв і показників енергозбере№13, 2007p.). ження. Гріючий модуль включає корпус, виконаний у Гріючий модуль, що вибраний за прототип дозволяє здійснювати тільки ступінчате регулювання вигляді шафи прямокутної форми з дверцятами на потужності, що досягається тим, що в гріючому лицьовій його стороні, верхній і нижній блоки намодулі використана більша кількість пальникових грівачів, верхню та нижню рами, вертикальні стояпристроїв, які працюють незалежно один від одноки холодної та гарячої води, магістральну водого, що обумовлено паралельним підключенням провідну трубу гріючого модуля, газопідвідні нагрівачів. В запропонованій конструкції передбатруби, газохід, пульт керування. Верхня та нижня чено принаймні 4 пальникових пристрої, відповідрами, стояки і магістральна водопровідна труба но до цього гріючий модуль має чотирьохступенеутворюють остов гріючого модуля, на якому здійсве регулювання потужності, яке здійснюється нюють кріплення всіх інших деталей та вузлів. На лицьовій стороні корпусу установлений шляхом включення необхідної кількості пальникопульт керування, в якому розміщений контролер вих пристроїв. Проте таке конструктивне рішення послідовності з програмним забезпеченням. не забезпечує автоматичне безступінчасте регуВерхній і нижній блоки нагрівачів аналогічні по лювання потужністю з автоматичною підтримкою конструкції і складаються з наступних елементів: температури теплоносія відповідно до заданої в коробчастого корпусу, двох пластинчастих теплорежимі індикації поточної температури теплоносія. обмінників, двох пальникових пристроїв, двох наА також є необхідність повного зупинення роботи сосів, патрубків підводу і відводу води. Блоки навсього модуля при ремонті будь-якого вузла чи грівачів, як варіанти виконання, можуть включати і системи, що приводить до зниження температури в приміщенні, що опалюється котлом, що неприпубільше теплообмінників і відповідно до їх кількості стимо особливо у зимовий період, а також відсуттаку ж кількість пальникових пристроїв та насосів. ність примусової вентиляції, що зменшує техніку Гріючий модуль також оснащений повітревибезпечної експлуатації. пускними клапанами, датчиками протоку та запоВ основу корисної моделі, що заявляється, побіжним клапаном. ставлена задача удосконалення котла опалюваПри встановленні на місці призначення гріючі льного модульного, в якому шляхом введення домодулі можуть бути об'єднані один з одним послідаткових конструктивних елементів та зв'язків, довно в котлоагрегати в необхідній кількості до 10 нового виконання та розміщення відомих з раціоштук. нальною організацією об'єму, дозволило би забез 5 41686 6 печити автоматичне безступінчасте регулювання Конструкція пристрою пояснюється креслентемператури теплоносія в заданих режимах темням. ператури та відводу відпрацьованих газів, і, тим На Фіг. 1 наведена загальна схема котла опасамим, підвищити техніку безпеки, спростити облювального модульного в фронтальній проекції; слуговування і заміну не тільки елементів, а також На Фіг. 2 наведена загальна схема котла опаокремих модулів при експлуатації, економічність лювального модульного в профільній проекції. та розширити галузь використання. На Фіг. 3 наведена загальна схема двох об'єдПоставлена задача досягається завдяки тому, наних котлів опалювальних модульних у модульну що в котлі опалювальному модульному, що місстійку в фронтальній проекції. тить корпус прямокутної форми, раму, теплообНа Фіг. 4 наведена загальна схема двох об'єдмінники, пальниковий пристрій, встановлений наних котлів опалювальних модульних у модульну вздовж теплообмінників, насос, патрубки підвестійку в профільній проекції. дення і відведення води, колектори холодної та Котел опалювальний модульний (Фіг. 1, 2), мігарячої води, магістральну водопровідну трубу, стить корпус 1 прямокутної форми, раму 2, теплотрубу підводу газу, димохід, а також систему регуобмінники 3, пальниковий пристрій 4 з електродом лювання, яка оснащена запобіжним клапаном, розпалювання 5. Пальниковий пристрій 4 працює клапаном випуску повітря, датчиком протоку та на природному газі низького тиску і встановлений пультом керування, згідно корисної моделі, систевздовж теплообмінників 3. Котел опалювальний ма регулювання додатково оснащена датчиками модульний також містить насос 6, патрубок 7 підведення і патрубок 8 відведення води, колектор 9 полум'я, температури теплоносія та тяги з прихолодної води та колектор 10 (10) гарячої води, строєм захисного відключення при відсутності тяги та системою самодіагностики, а димохід додаткомагістральну водопровідну трубу 11, трубу 12 підво оснащений системою примусового відведення воду газу та димохід 13. Котел містить систему регулювання 14, яка продуктів згоряння. оснащена запобіжним клапаном 15, газовим клаСистема примусового відведення продуктів паном 16, клапаном 17 випуску повітря, датчиком згоряння може бути додатково оснащена клапа18 протоку та пультом керування 19, що встановном, що запобігає потраплянню продуктів згоряння з одного котла опалювання в інший. лений на лицьовій стороні корпусу 1 на рамі 2 і Окрім того рама може бути додатково оснаякий оснащений контролером 20 з програмним щена з'єднувальними елементами для з'єднання з забезпеченням і світлодіодним індикатором 21. рамою іншого котла. Система регулювання 14 також має електрод Корисна модель, що заявляється, дозволяє контролю полум'я 22, реле тиску газу 23, реле тисзабезпечити автоматичне регулювання темпераку повітря 24, манометр 25, термостат 26 та даттури теплоносія в заданих режимах температури чик температури теплоносія 27. Система регулюта відводу відпрацьованих газів, і, тим самим, підвання 14 оснащена також пристроєм 28 захисного вищити техніку безпеки спростити обслуговування відключення при відсутності тяги та системою саі заміну не тільки елементів, а також окремих опамодіагностики 29. лювальних котлів при експлуатації, підвищити Димохід 13 оснащений системою примусового економічність та розширити галузь використання. відведення продуктів згоряння 30. При цьому сисПричинно-наслідковий зв'язок між сукупністю тема примусового відведення продуктів згоряння суттєвих ознак та технічним результатом, що до30 може бути оснащена клапаном 31, що запобігає сягається, полягає в наступному. потраплянню продуктів згоряння з одного котла в Оснащення системи регулювання датчиками інший (наприклад, з котла, що працює в той котел, полум'я, температури теплоносія та тяги з прищо не працює). В варіанті виконання, система примусового строєм захисного відключення при відсутності тяги відведення продуктів згоряння 29 котла має витята системою самодіагностики забезпечує автомажний вентилятор 30, що дозволяє під'єднувати тичне безступінчасте регулювання температури декілька котлів в один димар, зменшувати висоту теплоносія в заданих режимах температури та димаря або експлуатувати котли без димаря, навідводу відпрацьованих газів, і, тим самим підвиприклад, в дахових котельних. Передбачено два щує надійність при різкому змінюванні тиску подачі варіанти відведення димових газів від котла модугазу, а також підвищує техніку безпеки. льного: вгору або в стіну. Оснащення димоходу системою примусового Рама 2 оснащена з'єднувальними елементами відведення продуктів згоряння забезпечує стабі32 для з'єднання з рамою 2 іншого котла. Обидві льну надійну роботу котла та підвищує техніку безпеки. рами можуть бути швидко з'єднані утворюючи моОснащення системи примусового відведення дульну стійку 33 з двох об'єднаних котлів (Фіг. 3, продуктів клапаном, що запобігає потраплянню Фіг. 4). продуктів згоряння з одного опалювального котла В варіанті виконання котли можуть бути з'єдв інший, також підвищує надійність роботи та технанні в модульну стійку 33 з двох модульних котніку безпеки. лів, що розташовані один над одним і рами 2 яких Оснащення рами з'єднану вальними елемензакріплені за допомогою з'єднувальних елементів тами для з'єднання з рамою іншого котла опалю32. Модульна стійка 33 може вільно міститися на вального дозволяє спростити та прискорити обпідлозі, або бути приставлена до стіни, яка зроблена з негорючих матеріалів. Окремі модульні слуговування і заміну не тільки елементів, а також стійки 33 можуть бути з'єднанні в дворівневу опаокремих котлів при монтажі чи експлуатації. 7 41686 8 лювальну систему кількістю від двох до п’яти стіКовпачки автоматичних клапанів 17 випуску йок і більше. повітря, а також всі інші продувочні клапани в сисПри встановленні на місці призначення, в ватемі опалювання (не наведені) повинні бути відріанті виконання, котли можуть бути з'єднанні один криті. Процес наповнення відбувається поволі, з одним до купи в модульній блок від двох до дещоби повітря з системи опалювання вийшло через сяти котлів в один ряд. При груповій установці копродувочні клапани. Після заповнення системи тли можуть бути встановлені впритул один до одопалювання продувочні клапани слід закрити, якного, а також «спина до спини». що це передбачено їх конструкцією. Ковпачки авВ варіанті виконання котел може монтуватися томатичних клапанів 17 випуску повітря котла пона стіну, виконану з негорючих матеріалів, а також винні бути залишені відкритими. Рекомендований може вільно міститися на підлозі. тиск, що контролюється манометром 25, в контурі Котел опалювальний модульний працює наопалювання - від 0,8 Бара до 2 Бар. ступним чином. Перед включенням котла слід переконатися в Робота котла починається з заповнення водою тому, що в розетці присутня напруга 220 В 50 Гц і всіх порожнин, призначених для цього. Видалення котел заземлений. Перевірити наявність необхідповітря здійснюється шляхом відкривання клапаного тиску в опалювальному контурі за допомогою нів 17 випуску повітря. Вода для нагрівання постуманометра 22. Мінімальний робочий тиск для випає з вертикального патрубка холодної води 7, що користання котла - не менше 0.003 МПа (3 м під'єднаний до магістральної водопровідної труби вод.ст.). Для видалення повітря з системи повинні 10 котла, прокачується за допомогою циркуляційбути відкриті автоматичні клапани 17 випуску повіних насосів 6 через пластинчасті теплообмінники 3 тря. і поступає в вертикальний патрубок гарячої води 7. Вставити вилку в розетку. Котел вмикається, Контроль подачі води здійснюється датчиками при цьому на світлодіодному індикаторі 21 повинні протоку 18, які після спрацювання подають сигнал з'явиться повідомлення, що позначають уставлені на запалювання пальникового пристрою 4 електвиробником настройки роботи котла: «С» - старт родом розпалювання 5. Нагрівання води здійснюсистеми, потім на протязі 2 с по черзі: номер версії ється полум'ям від пальникових пристроїв 4 через програми, повідомлення «ГЗ» (код режиму самодітеплообмінну поверхню теплообмінників 3. Після агностики) і «А8», після чого на індикаторі відопроходження через теплообмінники 3 підігріта вображається поточна температура теплоносія. да поступає через патрубок гарячої води 7 в магісКотел має два режими роботи: «ЗИМА» і «ЛІтральну водопровідну трубу 10 котла, яка є одноТО». часно частиною магістральної труби системи В стані постачання активований режим «ЛІопалення. Продукти згоряння газу відводяться ТО». Перемикання між цими режимами здійснючерез димохід 13. Включення пальникового приється кнопкою і відображається світлодіодами інстрою 4 здійснюється контролером 20 з програмдикатора 21. У режимі «Зима» (режим ним забезпеченням. Контролер 20 запрограмоваопалювання) відбувається автоматична підтримка ний на зміну температури води на виході з температури теплоносія відповідно до раніше замодульного опалювального котла в залежності від даної. зміни температури навколишнього повітря. ЗастоВстановлення температури опалювання просування контролера 20 приводить до покращення водиться кнопками збільшення і зменшення. При показників автоматизації процесу опалення. натисканні однієї з цих кнопок світлодіодний індиКотел доступний для обслуговування з фронкатор 21 показує встановлену температуру. При тальної сторони, в варіанті виконання котли моподальшому натисненні цих кнопок відбуватижуть бути з'єднанні в модульну стійку 33 (Фіг. 3, 4). меться зміна заданої температури. На протязі 5 Щоби зібрати з котлів модульну стійку 33, треба на секунд після відпускання кнопки індикатор 21 поканижньому котлі зняти верхню кришку, передню зуватиме нову задану температуру, потім автомастінку корпусу 1, а також пробки на під'єднувальтично переходить в режим індикації поточної темних кранах. Вкрутити в різьбу під'єднувальних краператури теплоносія. Діапазон установки нів на герметику штуцера з накидними гайками. З температури теплоносія 40-85°С з кроком 1°С. нижнього котла зняти передню стінку, встановити У разі перевищення температури теплоносія верхній котел, зверху на раму 2 нижнього котла на 5°С вище заданої, пальниковий пристрій 4 котла опалення відключиться. Повторний запуск патак, щоб отвори для кріплення співпали. З'єднати льникового пристрою 4 відбудеться після понирами 2 котлів з'єднувальними елементами 32. ження температури нижче заданої на 5°С, але не З'єднати трубопроводи котлів накидними гайками, раніше ніж через 5 хвилин («перевищення темпезвертаючи увагу на наявність ущільнювачів в з'єдратури» і «антициклічний час» встановлюється наннях. Надіти на котли передні стінки. виробником з діапазону 2-5°С і 1-10 хв. відповідПісля монтажу системи опалювання, перед но). під'єднанням її до котла, систему опалювання неАвтоматика котла підтримує роботу від зовніобхідно ретельно промити і провести випробуваншніх регуляторів (програматорів) температури, а ня на герметичність. Наповнення системи опалютакож каскадну роботу групи котлів. вання слід проводити водою прозорою, безбарвною, без осадкових речовин, масел і хім. В цьому випадку котел включається на номіагресивних домішок, кислотністю менше 7 рН, з нальну потужність по команді зовнішнього регулякарбонатною жорсткістю не більше 3,5 мВал/л. Під тора (замикання сухого контакту). час наповнення системи модуль повинен бути відКотел опалювальний модульний оснащений ключений від електричної мережі. системою самодіагностики 29. У разі виникнення 9 41686 10 ко підготовлюється до роботи та заміни модулів, несправності світиться світлодіод «Аварія», а замість температури теплоносія на індикаторі теммає надійну герметичну конструкцію, дозволяє ператури висвітиться код несправності. забезпечити автоматичне безступінчасте регулюУсі конструктивні елементи та з'єднання модування температури теплоносія в заданих режимах льного котла опалювального виконані достатньо температури та відводу відпрацьованих газів, і, міцними, щоби виключити можливість пошкоджентим самим, підвищити техніку безпеки, економічня при випадкових механічних діях. ність та розширити галузь використання. Котел опалювальний модульний - компактний, легкий в обслуговуванні та експлуатації, він швид 11 Комп’ютерна верстка В. Мацело 41686 Підписне 12 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601