Ogrevalni kotel je naprava, ki temelji na zaprti posodi, v kateri se tekočina, ki prenaša toploto, segreje na vnaprej nastavljeno temperaturo. Služi za oskrbo potrošnikov s toploto in (ali) toplo vodo.
Obstajata dve vrsti kotlov:
Levo - plinski kotel z enim krogom
Na desni je plinski kotel z dvojnim krogom
Kotli z enim krogom delujejo bodisi v ogrevalnem sistemu bodisi v sistemu za oskrbo s toplo vodo.
Dvokrožni kotli - opravljajo obe funkciji hkrati.
Pri izračunu moči ogrevalnih kotlov se uporablja naslednje razmerje: 1 kW moči kotla ogreva približno 10 m2 dobro izoliranega prostora (višina stropa do 3 m). Pri kotlih z dvojnim krogom upoštevajte, da se rezerva moči poveča za 20-30%.
Kotli so glede na vrsto goriva različnih vrst:
Za plinske kotle je značilna visoka učinkovitost zgorevanja goriva, nadzorovana poraba plina in samodejno delovanje.
Obstaja več klasičnih klasifikacij plinskih kotlov:
Po lokaciji:
Po funkcionalnosti:
Po vrsti vleke:
Po vrsti vžiga:
Podtip plinskih kotlov - kondenzacijskih kotlov. Ime te opreme je posledica sposobnosti, da iz produktov zgorevanja izberejo "latentno" toploto, pridobljeno s kondenzacijo vodne pare, ki jo vsebuje. Ta toplota, ki običajno zapusti skupaj z dimnimi plini, omogoča kotlu, da v ogrevalnem obdobju doseže povprečni pogojni izkoristek 107-109%.
Električni kotli potrebujejo veliko moč (15-30 kW). Za priključitev električnega kotla je potreben kabel velikega prereza. Delujejo tiho, ne potrebujejo dimnika in so enostavni za uporabo.
Imajo pa več pomanjkljivosti: visoko ceno električne energije in morebitne prekinitve pri njeni oskrbi, kar je mogoče kompenzirati z vgradnjo dodatnih električnih naprav (sistem neprekinjenega napajanja, generator).
Glavni element električnih kotlov so grelni elementi (cevni električni grelec ali grelni element). Življenjska doba grelnega elementa je neposredno odvisna od kemične sestave tekočine, ki prenaša toploto, visoka vsebnost soli v vodi lahko povzroči pospešeno korozijo kovine grelnega elementa.
Načelo indukcijskega segrevanja temelji na pojavu elektromagnetne indukcije - ustvarjanju induciranega toka z izmeničnim magnetnim poljem. Naprava za indukcijsko ogrevanje je zasnovana kot transformator, sestavljen iz dveh tokokrogov. Primarni krog je magnetni sistem; sekundarni krog je toplotni izmenjevalec ali gorivni element (gorivni element).
Pod vplivom izmeničnega magnetnega polja, ki ga ustvari magnetni sistem, se v kovini toplotnega izmenjevalnika inducirajo tokovi, zaradi česar se segreje. Toplota z ogrevanih površin izmenjevalnika toplote se prenese v ogrevan medij.
Indukcijski kotli imajo visoke stroške zaradi visokofrekvenčnega pretvornika ter velikih dimenzij in teže. Toda odsotnost grelnih elementov izključuje možnost okvare samega kotla, pomanjkanje snemljivih povezav v konstrukciji pa izključuje verjetnost puščanja.
Postopek segrevanja nosilne tekočine v električnem grelniku vode z elektrodo se pojavi zaradi ohmskega segrevanja. To pomeni, da proces segrevanja tekočine za prenos toplote poteka neposredno, brez "vmesnika" (na primer grelnih elementov).
Elektrodni kotli so bolj kompaktni kot grelni elementi. Električni tok v kotlih z elektrodami prehaja neposredno skozi tekočino, ki prenaša toploto, kar znatno poveča tveganje električnega udara. Zaradi velikih tokov puščanja je nemogoče uporabiti napravo za preostali tok skupaj s takšnim kotlom.
Najmanj učinkoviti kotli poganjajo drva in premog. Namestijo se predvsem na mestih, kjer ni plinskih omrežij. Potrebne so velike zaloge trdnih goriv.
Kotlov na trda goriva je več:
Delajo na lesu, po možnosti čim bolj suhem, da zagotovijo minimalno tvorbo saj in pepela. Učinkovitost do 85%.
Sestavljeni so iz dveh komor: prve (zgornje), kjer se položijo drva, in druge (spodnje), kjer se v zgornji komori nabira gorljiv plin iz gorečih drv. Ta plin se meša s sekundarnim zrakom na šobi gorilnika. V tem primeru ne gorijo le drva, ampak tudi plin, ki iz njih izhaja.
Poganja ga posebno gorivo - peleti. Peleti so majhne suhe granule iz lesa.
Kotel lahko deluje brez človeškega posredovanja do nekaj tednov, odvisno od zmogljivosti lijaka, iz katerega se peleti neprekinjeno dovajajo v kotel. Hkrati je mogoče prilagoditi dovod peletov za dodajanje moči kotlu. Stroški peletov so veliko višji od navadnih drv ali premoga, vendar se zaradi udobja uporabe kotlov obrestujejo.
Da bi nadomestili dejstvo, da kotli na trda goriva ne morejo dolgo delovati v samodejnem načinu, lahko uporabite toplotne akumulatorje, vključene v krog ogrevalnega sistema.
Akumulator toplote je izoliran rezervoar, katerega dimenzije so odvisne od njegove zmogljivosti.
Ko kotel deluje, se voda segreje na 80-95º S. In s pomočjo obtočne črpalke prostornina ogrevane vode v rezervoarju zagotavlja stalen način ogrevanja več dni.
Delujejo na dizelsko gorivo. Gorilnik ima vodilno vlogo pri delovanju kotla na tekoče gorivo z ventilatorjem. Prši gorivo. V zgorevalni komori se gorivo zmeša s kisikom in vname. Pri gorenju se mešanica goriva segreva s toplotnim izmenjevalnikom s tekočino, ki prenaša toploto.
Delovanje zahteva shranjevanje znatnih zalog goriva in zahteva električno energijo za priključitev in napajanje črpalke za gorivo in sistemov za avtomatizacijo.
Razpon učinkovitosti teh kotlov je 75-85%. Dizelski kotli so na voljo v najbolj avtonomnih konfiguracijah. Avtomatizacija kotla in samodejna oskrba z gorivom omogočata čim manjšo prisotnost osebe, ki bo servisirala kotel.
Za namestitev kotla je potrebna kurilna soba, da se skrije hrupno delovanje kotlov te vrste. Poleg tega gorenje dizelskega goriva spremljajo oljni vonji.
Omogoča uporabo različnih vrst goriva za ogrevanje in oskrbo s toplo vodo. Modeli kotlov z elektromehanskim krmiljenjem po potrebi omogočajo prenos kotlovnice v način ročne regulacije brez izgube delovanja kotlovnice.
Obstaja več možnosti za kombinacije kotlov: