Klasyfikacja, budowa i przeznaczenie urządzeń grzewczych

1. 1
Kurs: Roboty związane z montażem i remontem instalacji grzewczych
Źródło: http://pl.fotolia.com/
KURS
Roboty związane z montażem
i remontem instalacji grzewczych
MODUŁ
Klasyfikacja, budowa i przeznaczenie urządzeń
grzewczych

2. 2
Kurs: Roboty związane z montażem i remontem instalacji grzewczych
7 Klasyfikacja, budowa i przeznaczenie urządzeń grzewczych
7.1 Urządzenia grzewcze1
7.1.1 Podział kotłów
Zadaniem urządzeń grzewczych jest dostarczanie ciepła do instalacji centralnego
ogrzewania oraz instalacji ciepłej wody. Najczęściej spotykanym urządzeniem
grzewczym w budynkach jednorodzinnych są kotły na paliwo: stałe, gazowe, olej
opałowy. W zależności od funkcji, jaką spełniają kotły w instalacji grzewczej,
rozróżniamy ich dwa rodzaje:
jednofunkcyjne – wytwarzają ciepło na potrzeby instalacji centralnego
ogrzewania, ale mogą również ogrzewać wodę. Gdy ogrzana woda nie jest
potrzebna, wtedy kocioł wytwarza ciepło tylko na potrzeby instalacji c.o. Jeśli
pojawia się zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową, kocioł pracuje z takim
właśnie priorytetem; oznacza to, że cała moc kotła zużywana jest do podgrzania
wody;
dwufunkcyjne – wytwarzają ciepło zarówno na potrzeby centralnego ogrzewania,
jak i wody (jednocześnie).
Kotły grzewcze możemy podzielić ze względu na:
materiał, z którego wykonany jest wymiennik:
− żeliwne,
− stalowe;
rodzaj czynnika grzewczego:
− wodne,
− parowe;
rodzaj spalanego paliwa:
− na paliwo stałe,
− gazowe,
− na olej opałowy;
przebieg procesu spalania paliwa (dotyczy kotłów na paliwo stałe):
− ze spalaniem dolnym,
− ze spalaniem górnym;
temperaturę wody (czynnika grzewczego) na zasilaniu;
1 Krygier K., Klinke T., Sewerynik J., Ogrzewnictwo, wentylacja, klimatyzacja, WSiP, Warszawa 2007

3. 3
Kurs: Roboty związane z montażem i remontem instalacji grzewczych
wytwarzaną moc cieplną.
7.1.2 Budowa kotłów
Kocioł jest to urządzenie, w którym w wyniku procesu spalania paliwa
wytwarzane jest ciepło. Ciepło przekazywane jest wodzie krążącej w instalacji
centralnego ogrzewania. Każdy kocioł zbudowany jest z następujących podstawowych
elementów:
paleniska;
palnika (w kotłach gazowych i olejowych);
wymiennika ciepła;
obudowy z konstrukcją nośną;
osprzętu i automatyki.
7.2 Kotły na paliwo stałe
7.2.1 Rodzaje kotłów
Kotły na paliwo stałe są opalane:
węglem;
koksem;
drewnem;
słomą.
Ze względu na proces spalania wyróżniamy kotły:
ze spalaniem górnym;
ze spalaniem dolnym.
7.2.2 Budowa kotłów
Kotły na paliwo stałe zbudowane są z żeliwa lub stali. Kotły żeliwne składają się
z członów, czyli wymienialnych i powtarzalnych elementów, stanowiących jednocześnie
część komory paleniskowej i miejsce przepływu wody (czynnika grzewczego). Człony
połączone są za pomocą śrub montażowych. Zaletą kotłów żeliwnych jest ich wysoka
odporność na korozję (w porównaniu z kotłami stalowymi). Kocioł łączy się
z przewodem kominowym za pomocą kształtki, tzw. czopucha.
7.2.3 Regulacja kotłów
Regulacja kotłów na paliwo stałe jest ograniczona. Dotyczy wyłącznie ilości
powietrza dopływającego do komory paleniskowej. Wyróżniamy trzy rodzaje regulacji:
ręczną – polega na przymykaniu lub otwieraniu drzwiczek popielnika, przez które
dopływa powietrze (tlen) do komory paleniskowej;

4. 4
Kurs: Roboty związane z montażem i remontem instalacji grzewczych
automatyczną - za pomocą:
− miarkownika ciągu,
− wentylatora podmuchowego dostarczającego powietrze do komory
paleniskowej.
Najskuteczniejszą i najbardziej efektywną jest regulacja za pomocą wentylatora
podmuchowego.
Rysunek 7.1 Schemat kotła na paliwo stałe ze spalaniem dolnym
Źródło: http://cdn21.muratordom.smcloud.net
7.2.4 Zasady montażu kotłów2
Kotły na paliwo stałe pracują w układach otwartych instalacji centralnego
ogrzewania i są zabezpieczone naczyniem wzbiorczym otwartym. W większości
przypadków są to instalacje pompowe, z pompą umieszczoną na zasilaniu lub powrocie
kotła.
Jeżeli źródłem ciepła jest kocioł na paliwo stałe, instalacja centralnego
ogrzewania powinna być wykonana z rur stalowych lub miedzianych. Ze względu
na wysoką temperaturę, jaką można uzyskać w tych kotłach (do 100°C), nie należy
wykonywać instalacji z rur tworzywowych, ponieważ grozi to jej zniszczeniem.
2 Grzegorczyk W., Poradnik dla ucznia. Montaż instalacji centralnego ogrzewania, Instytut Technologii
Eksploatacji, Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006

5. 5
Kurs: Roboty związane z montażem i remontem instalacji grzewczych
Osprzęt kotła oraz rodzaj armatury, w jaką należy wyposażyć kocioł, zależy
od miejsca usytuowania pompy. Jeżeli pompa znajduje się na zasilaniu, to wyposażenie
powinno być następujące:
naczynie wzbiorcze otwarte;
pompa centralnego ogrzewania;
zawór obejściowy (zawór z kulą gumową – nazwa handlowa);
zawór zwrotny;
filtr;
dwa zawory odcinające kulowe;
kształtki.
Jeżeli pompa zamontowana jest na powrocie, to instalacja kotłowa powinna być
wyposażona w następującą armaturę:
naczynie wzbiorcze otwarte;
pompę centralnego ogrzewania;
zawór zwrotny;
filtr;
dwa zawory odcinające;
zawór obejściowy.
7.3 Kotły na paliwo gazowe3
7.3.1 Rodzaje kotłów
Kotły na paliwo gazowe mogą być zasilane:
gazem ziemnym;
gazem płynnym.
Kotłów zasilanych gazem płynnym nie można instalować w pomieszczeniach
położonych poniżej poziomu gruntu (piwnica). Gaz płynny jest cięższy niż powietrze
i w przypadku nieszczelności w instalacji doprowadzającej gromadzi się przy podłodze,
stwarzając niebezpieczeństwo wybuchu i pożaru. Kotły na paliwo gazowe produkowane
są jako kotły wiszące oraz stojące.
W zależności od materiału, z jakiego jest wykonany wymiennik ciepła, kotły
dzielimy na:
żeliwne (członowe);
3 http://www.hydra.com.pl/index.php?page=7&category=148

6. 6
Kurs: Roboty związane z montażem i remontem instalacji grzewczych
stalowe.
Rozróżnia się także kotły:
stojące jednofunkcyjne;
stojące jednofunkcyjne z zasobnikiem ciepłej wody;
wiszące jednofunkcyjne;
wiszące dwufunkcyjne przepływowe;
wiszące dwufunkcyjne z zasobnikiem ciepłej wody;
kondensacyjne.
Rysunek 7.2 Kocioł gazowy
Źródło: Smolec T., Poradnik dla ucznia. Instalacja urządzeń grzewczych i wymienników ciepła, Instytut
Technologii Eksploatacji, Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006
7.3.2 Rodzaje palników
Kotły gazowe mogą być wyposażone w palniki:
atmosferyczne;
nadmuchowe (wentylatorowe).
Nowoczesne kotły wyposażone są w palniki:
jednostopniowe;
wielostopniowe (dwustopniowe);
modulacyjne.
Palnik modulacyjny pracuje z mocą dostosowaną do bieżącego zapotrzebowania
na ciepło. W praktyce modulacja mocy nie do końca rozwiązuje problem. Zasada

7. 7
Kurs: Roboty związane z montażem i remontem instalacji grzewczych
działania palnika jest następująca: po uruchomieniu palnika kocioł zaczyna pracować
z maksymalną mocą, po czym automatyka kotła zaczyna obniżać moc palnika
do optymalnego poziomu.
7.3.3 Zalety kotłów
W porównaniu z kotłami na paliwo stałe kotły gazowe charakteryzuje:
wysoka sprawność;
mała emisja zanieczyszczeń;
praktycznie bezobsługowa eksploatacja;
stała gotowość do pracy i możliwość automatycznej regulacji mocy kotła
w zależności od chwilowych obciążeń cieplnych.
7.3.4 Zasady montażu kotłów jednofunkcyjnych4
Kotły gazowe, zgodnie z zaleceniami producentów, powinny pracować
w instalacjach centralnego ogrzewania systemu zamkniętego, zabezpieczonych
zaworem bezpieczeństwa i przeponowym naczyniem wzbiorczym. Wyposażenie
instalacji zależy od rodzaju i typu kotła. Kotły wiszące jednofunkcyjne są fabrycznie
wyposażane w armaturę niezbędną do sprawnego i bezpiecznego działania instalacji
centralnego ogrzewania (pompę, przeponowe naczynie wzbiorcze, zawór
bezpieczeństwa, armaturę sterującą). W celu zamontowania kotła potrzebna jest
następująca armatura:
do połączenia kotła z instalacją gazową: zawór odcinający, filtr do gazu
oraz dwuzłączka prosta z uszczelką gumową (śrubunek);
do połączenia kotła z instalacją centralnego ogrzewania: filtr do wody –
montowany na przewodzie powrotnym z instalacji centralnego ogrzewania, zawór
kulowy odcinający;
dwie dwuzłączki proste z uszczelką gumową.
Woda powracająca z instalacji centralnego ogrzewania przepływa przez kocioł,
w którym jest podgrzewana, skąd następnie trafia ponownie do instalacji. Pracą kotła
steruje czujnik temperatury wody, który znajduje się na jego odpływie i współpracuje
z urządzeniem sterującym pracą palnika gazowego.
Kocioł pracuje w systemie zamkniętym i wyposażony jest w urządzenia
zabezpieczające: zawór bezpieczeństwa i przeponowe naczynie wzbiorcze.
7.3.5 Zasady montażu kotłów dwufunkcyjnych
Kotły wiszące dwufunkcyjne są fabrycznie wyposażone w armaturę niezbędną
do sprawnego i bezpiecznego działania instalacji centralnego ogrzewania (pompę,
przeponowe naczynie wzbiorcze, zawór bezpieczeństwa, armaturę sterującą pracą
kotła) oraz przygotowania ciepłej wody (wymiennik ciepła). Armatura potrzebna
4
www.zsb.gliwice.pl

8. 8
Kurs: Roboty związane z montażem i remontem instalacji grzewczych
do montażu kotła dwufunkcyjnego jest podobna jak w przypadku kotła
jednofunkcyjnego, jednak uzupełniona o podłączenie do instalacji ciepłej wody. Do tego
celu niezbędne są: filtr montowany na dopływie zimnej wody do kotła, dwa zawory
kulowe odcinające oraz dwie dwuzłączki z uszczelką gumową (śrubunki).
Woda powracająca z instalacji centralnego ogrzewania przepływa przez kocioł,
w którym jest podgrzewana, skąd ponownie trafia do instalacji. Jeżeli występuje
zapotrzebowanie na ciepłą wodę, to kocioł z maksymalną mocą podgrzewa zimną wodę
przepływającą przez płytowy wymiennik ciepła (w tym momencie kocioł nie dostarcza
ciepła na potrzeby centralnego ogrzewania). Zimna woda dopływa do kotła przewodem,
następnie przepływa przez wymiennik ciepłej wody, w którym jest podgrzewana
do temperatury 55°C. Podgrzana woda płynie przewodem do instalacji ciepłej wody.
Pracą kotła steruje automatyka; w podstawowej wersji mamy możliwość ustawienia
temperatury na odpływie czynnika grzewczego z kotła do instalacji centralnego
ogrzewania oraz ciepłej wody. Kocioł pracuje w systemie zamkniętym i wyposażony jest
w urządzenia zabezpieczające: zawór bezpieczeństwa i przeponowe naczynie wzbiorcze.
7.3.6 Zasady montażu kotłów stojących5
Kotły stojące gazowe nie mają takiego wyposażenia jak kotły wiszące. Kotły te
mogą wytwarzać ciepło tylko na potrzeby centralnego ogrzewania lub jednocześnie
na potrzeby centralnego ogrzewania i ciepłej wody.
Instalacja z kotłami gazowymi stojącymi, wytwarzającymi ciepło tylko
na potrzeby centralnego ogrzewania powinna być wyposażona w następującą armaturę:
pompę centralnego ogrzewania;
przeponowe naczynie wzbiorcze;
zawór bezpieczeństwa;
filtr do wody;
zawór zwrotny;
zawory odcinające;
kształtki.
Instalacja z kotłami gazowymi stojącymi, wytwarzającymi ciepło na potrzeby
centralnego ogrzewania i ciepłej wody powinna być wyposażona w następującą
armaturę:
pompę centralnego ogrzewania;
pompę ciepłej wody;
zasobnik ciepłej wody;
przeponowe naczynie wzbiorcze;
zawór bezpieczeństwa;
5 http://www.tb.resman.pl/bud/technikum/10i.pdf

9. 9
Kurs: Roboty związane z montażem i remontem instalacji grzewczych
filtr do wody;
zawór zwrotny;
zawory odcinające;
kształtki.
7.4 Kotły olejowe
Informacje dotyczące kotłów olejowych zdobędziesz, oglądając videocast.
W celu usystematyzowania wiedzy na temat klasyfikacji urządzeń
grzewczych zapoznaj się z prezentacją pt. „Podsumowanie”.
7.5 Literatura
7.5.1 Literatura obowiązkowa
Grzegorczyk W., Poradnik dla ucznia. Montaż instalacji centralnego ogrzewania,
Instytut Technologii Eksploatacji, Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006;
Kołodziejczyk W., Płuciennik M., Wytyczne projektowania instalacji centralnego
ogrzewania, Wydawnictwo COBRTI INSTAL, Warszawa 2001;
Kurzydłowski K., Lewandowska M., Nanomateriały inżynierskie konstrukcyjne
i funkcjonalne, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2011;
Piekarek M., Poradnik dla ucznia. Montaż instalacji z rur stalowych, Instytut
Technologii Eksploatacji, Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006;
Rabjasz R., Podstawy higieniczne ogrzewania i wentylacji mieszkań i ogólna ocena
sposobów ich ogrzewania. Materiały do wykładów, IOiW PW, Warszawa 1998;
Smolec T., Poradnik dla ucznia. Instalacja urządzeń grzewczych i wymienników
ciepła, Instytut Technologii Eksploatacji, Państwowy Instytut Badawczy, Radom
2006.
7.5.2 Literatura uzupełniająca
Krygier K., Klinke T., Sewerynik J., Ogrzewnictwo, wentylacja, klimatyzacja, WSiP,
Warszawa 2007;
Krygier K., Sieci ciepłownicze, Materiały pomocnicze do ćwiczeń, Wydawnictwo
Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2001;
Recknagel H., Sprenger E., Honmann W., Schramek E., Kompendium wiedzy,
Ogrzewnictwo, klimatyzacja, ciepła woda, chłodnictwo 08/09, Wydawnictwo
OMNI SCALA, Wrocław 2008.
7.5.3 Netografia
http://www.hydra.com.pl/index.php?page=7&category=148;

10. 10
Kurs: Roboty związane z montażem i remontem instalacji grzewczych
http://www.tb.resman.pl/bud/technikum/10i.pdf;
www.zsb.gliwice.pl.
7.6 Spis rysunków
Rysunek 7.1 Schemat kotła na paliwo stałe ze spalaniem dolnym..............................................4
Rysunek 7.2 Kocioł gazowy.........................................................................................................................6
Spis treści
7 Klasyfikacja, budowa i przeznaczenie urządzeń grzewczych...............................................2
7.1 Urządzenia grzewcze......................................................................................................................................2
7.1.1 Podział kotłów....................................................................................................................................................................2
7.1.2 Budowa kotłów ..................................................................................................................................................................3
7.2 Kotły na paliwo stałe.......................................................................................................................................3
7.2.1 Rodzaje kotłów...................................................................................................................................................................3
7.2.2 Budowa kotłów ..................................................................................................................................................................3
7.2.3 Regulacja kotłów ...............................................................................................................................................................3
7.2.4 Zasady montażu kotłów .................................................................................................................................................4
7.3 Kotły na paliwo gazowe.................................................................................................................................5
7.3.1 Rodzaje kotłów...................................................................................................................................................................5
7.3.2 Rodzaje palników..............................................................................................................................................................6
7.3.3 Zalety kotłów.......................................................................................................................................................................7
7.3.4 Zasady montażu kotłów jednofunkcyjnych...........................................................................................................7
7.3.5 Zasady montażu kotłów dwufunkcyjnych .............................................................................................................7
7.3.6 Zasady montażu kotłów stojących.............................................................................................................................8
7.4 Kotły olejowe......................................................................................................................................................9
7.5 Literatura.............................................................................................................................................................9
7.5.1 Literatura obowiązkowa................................................................................................................................................9
7.5.2 Literatura uzupełniająca................................................................................................................................................9
7.5.3 Netografia .............................................................................................................................................................................9
7.6 Spis rysunków.................................................................................................................................................10