Apkures katls ir ierīce, kuras pamatā ir slēgts trauks, kurā siltumu nesošais šķidrums tiek uzkarsēts līdz iepriekš iestatītai temperatūrai. Kalpo, lai patērētājiem nodrošinātu siltumu un (vai) karstu ūdeni.
Ir divu veidu katli:
Pa kreisi - vienas ķēdes gāzes katls
Labajā pusē ir dubultās ķēdes gāzes katls
Vienas ķēdes katli darbojas vai nu apkures sistēmā, vai karstā ūdens apgādes sistēmā.
Dubultās ķēdes katli - veic abas funkcijas vienlaikus.
Aprēķinot apkures katlu jaudu, tiek izmantota šāda attiecība: 1 kW katla jaudas silda apmēram 10 m2 labi izolētas telpas (griestu augstums līdz 3 m). Divkāršās ķēdes katliem apsveriet jaudas rezervi par 20-30%.
Katli atkarībā no degvielas veida ir dažādi:
Gāzes katliem raksturīga augsta degvielas sadegšanas efektivitāte, kontrolēts gāzes patēriņš un automātiska darbība.
Pastāv vairākas tradicionālās gāzes katlu klasifikācijas:
Pēc atrašanās vietas:
Pēc funkcionalitātes:
Pēc vilces veida:
Pēc aizdedzes veida:
Gāzes katlu apakštips - kondensācijas katli. Šīs iekārtas nosaukums ir saistīts ar spēju izvēlēties no sadegšanas produktiem "latento" siltumu, kas iegūts, kondensējot tajos esošos ūdens tvaikus. Šis siltums, kas parasti izplūst kopā ar dūmgāzēm, ļauj katlam apkures periodā sasniegt vidējo nosacīto efektivitāti 107-109%.
Elektriskie katli prasa attiecīgi lielu jaudu (15-30 kW). Lai pievienotu elektrisko katlu, ir nepieciešams liels šķērsgriezuma kabelis. Tie darbojas klusi, tiem nav nepieciešams skurstenis, un tie ir viegli darbināmi.
Tomēr tiem ir vairāki trūkumi: augstā elektroenerģijas cena un iespējamie tās piegādes pārtraukumi, ko var kompensēt, uzstādot papildu elektroierīces (nepārtrauktās barošanas sistēma, ģenerators).
Elektrisko katlu galvenais elements ir sildelementi (Cauruļveida elektriskais sildītājs vai sildelements). Sildelementa kalpošanas laiks ir tieši atkarīgs no siltumnesēja ķīmiskā sastāva, augsts sāls saturs ūdenī var izraisīt paātrinātu sildelementa metāla koroziju.
Indukcijas sildīšanas princips ir balstīts uz elektromagnētiskās indukcijas parādību - inducētās strāvas radīšanu ar mainīgu magnētisko lauku. Indukcijas apkures iekārtai ir tāds dizains kā transformators, kas sastāv no divām ķēdēm. Primārā ķēde ir magnētiska sistēma; sekundārā ķēde ir siltummainis vai degvielas elements (degvielas elements).
Magnētiskās sistēmas radīta mainīga magnētiskā lauka ietekmē siltummaiņa metālā tiek ierosinātas strāvas, izraisot tā sasilšanu. Siltums no siltummaiņa apsildāmām virsmām tiek pārnests uz apsildāmo vidi.
Indukcijas katliem ir augstas izmaksas augstfrekvences pārveidotāja un lielo izmēru un svara dēļ. Bet sildelementu neesamība izslēdz paša katla atteices iespēju, un konstrukcijā nav noņemamu savienojumu, izslēdz noplūdes iespējamību.
Siltumu nesošā šķidruma sildīšanas process elektrodu tipa elektriskajā ūdens sildītājā notiek omu sildīšanas dēļ. Tas nozīmē, ka siltumnesēja uzsildīšanas process notiek tieši, bez "starpnieka" (piemēram, sildelementiem).
Elektrodu katli ir kompaktāki nekā sildelementi. Elektriskā strāva elektrodu katlos tiek novadīta tieši caur siltumu nesošo šķidrumu, kas ievērojami palielina elektriskās strāvas trieciena risku. Milzīgo noplūdes strāvu dēļ nav iespējams izmantot atlikušās strāvas ierīci kopā ar šādu katlu.
Vismazāk efektīvos katlus darbina malka un ogles. Tie ir uzstādīti galvenokārt vietās, kur nav gāzes tīklu. Nepieciešamas lielas cietā kurināmā rezerves.
Ir vairāki cietā kurināmā katlu veidi:
Viņi strādā pie koka, vēlams, pēc iespējas sausāk, lai nodrošinātu minimālu kvēpu un pelnu veidošanos. Efektivitāte līdz 85%.
Tie sastāv no divām kamerām: pirmajā (augšējā), kur tiek ieklāta malka, un otrajā (apakšējā), kur augšējā kamerā uzkrājas degoša malkas degošā gāze. Šī gāze degļa sprauslā sajaucas ar sekundāro gaisu. Šajā gadījumā deg ne tikai malka, bet arī no tām izdalītā gāze.
Darbina ar speciālu degvielu - granulām. Granulas ir mazas sausas granulas, kas izgatavotas no koka.
Katls var darboties bez cilvēka iejaukšanās līdz vairākām nedēļām, atkarībā no tvertnes tilpuma, no kura granulas nepārtraukti tiek piegādātas katlā. Tajā pašā laikā granulu padevi var regulēt, lai katlam pievienotu jaudu. Granulu izmaksas ir daudz augstākas nekā parastā malka vai ogles, taču katlu izmantošanas ērtības atmaksājas.
Lai kompensētu to, ka cietā kurināmā katli nevar ilgstoši strādāt automātiskajā režīmā, varat izmantot siltuma akumulatorus, kas iesaistīti apkures sistēmas kontūrā.
Siltuma akumulators ir izolēta tvertne, kuras izmēri ir atkarīgi no tā jaudas.
Kad katls darbojas, ūdens tiek uzkarsēts līdz 80-95º С. Un ar cirkulācijas sūkņa palīdzību sakarsētā ūdens tilpums tvertnē nodrošina pastāvīgu sildīšanas režīmu vairākas dienas.
Tie darbojas ar dīzeļdegvielu. Deglis spēlē vadošo lomu šķidrā kurināmā katla ar ventilatoru darbībā. Tas izsmidzina degvielu. Sadegšanas kamerā degviela sajaucas ar skābekli un aizdegas. No degšanas degmaisījumu silda siltummainis ar siltumu nesošu šķidrumu.
Darbībai nepieciešama ievērojamu degvielas rezervju uzglabāšana, un degvielas sūkņa un automatizācijas sistēmu pievienošanai un barošanai nepieciešama elektroenerģija.
Šo katlu efektivitātes diapazons ir 75-85%. Dīzeļdegvielas katli ir pieejami visvairāk autonomajās konfigurācijās. Katla automatizācija un automātiska degvielas padeve ļauj samazināt katla apkalpošanas personas klātbūtni.
Lai uzstādītu katlu, ir nepieciešama sadegšanas telpa, lai paslēptu šāda veida katlu trokšņainu darbību. Turklāt dīzeļdegvielas dedzināšanu pavada eļļainas smakas.
Tas ļauj izmantot dažādu veidu degvielu apkurei un karstā ūdens apgādei. Katlu modeļi ar elektromehānisko vadību ļauj nepieciešamības gadījumā pārvietot katlu iekārtu manuālās regulēšanas režīmā, nezaudējot katlu iekārtas darbību.
Katlu kombinācijām ir vairākas iespējas: