Τα δομικά χαρακτηριστικά των λεβήτων ζεστού νερού ποικίλλουν ανάλογα με τον τύπο τους (όπως ατμοσφαιρική πίεση, πίεση, κενό, τύπος τετράγωνου σωλήνα κ.λπ.) και καυσίμου (άνθρακας, αέριο, καύσιμο, βιομάζα, ηλεκτρική ενέργεια), αλλά γενικά έχουν τα ακόλουθα βασικά δομικά χαρακτηριστικά και αρχές σχεδιασμού:
Συνολική δομική μορφή
Ο λέβητας ζεστού νερού αποτελείται κυρίως από ένα βαρέλι (ή κέλυφος) λέβητα, μια επιφάνεια θέρμανσης (τοίχος-ψυκτικός με νερό, σωλήνας καυσαερίων/σωλήνας νερού), εξοπλισμό καύσης, τοίχο κλιβάνου, πλαίσιο και βοηθητικό σύστημα. Σύμφωνα με τη δομική μορφή, χωρίζεται κυρίως σε:
Υβριδικός τύπος σωλήνα νερού και πυρκαγιάς: Χρησιμοποιείται συνήθως σε μικρού και μεσαίου μεγέθους λέβητες άνθρακα/βιομάζας-(όπως η σειρά CDZL). Ένας υδρόψυκτος τοίχος (σωλήνας νερού) είναι τοποθετημένος γύρω από τον κλίβανο και ένας σωλήνας καπνού είναι τοποθετημένος στο βαρέλι του λέβητα.
Τύπος σωλήνα νερού: Οι μεγάλοι λέβητες χρησιμοποιούν ως επί το πλείστον αυτή τη δομή, το νερό ρέει μέσα στο σωλήνα και τα καυσαέρια πλένονται έξω από το σωλήνα, όπως ένας λέβητας τετράγωνου σωλήνα.
Τύπος κελύφους: Είναι συνηθισμένο σε μικρούς λέβητες πετρελαίου/φυσικού αερίου και ο σωλήνας του κλιβάνου και ο σωλήνας καυσαερίων τοποθετούνται σε μεγάλο κέλυφος.
Δομικά χαρακτηριστικά της επιφάνειας θέρμανσης του πυρήνα
Υδρόψυκτος-τοίχος (επιφάνεια θέρμανσης με ακτινοβολία):
Είναι διατεταγμένο γύρω από τον θάλαμο του κλιβάνου για να απορροφά άμεσα την ακτινοβολούμενη θερμότητα της φλόγας.
Λειτουργία: Προστατέψτε το τοίχωμα του κλιβάνου από καύση από υψηλή θερμοκρασία, ενώ θερμαίνετε το νερό και παράγετε φυσική ισχύ κυκλοφορίας.
Χαρακτηριστικά: Οι σύγχρονοι λέβητες χρησιμοποιούν συχνά τοιχώματα με μεμβράνη-ψυγμένα με νερό, συγκολλώντας τους σωλήνες σε ένα κομμάτι, με καλή στεγανοποίηση, μειώνοντας τη διαρροή αέρα και βελτιώνοντας τη θερμική απόδοση.
Δέσμη σωλήνων μεταφοράς/σωλήνας με σπείρωμα (θερμαντική επιφάνεια μεταφοράς):
Σωλήνας με σπείρωμα: Χρησιμοποιείται ευρέως σε λέβητες ζεστού νερού από άνθρακα/βιομάζα. Το εσωτερικό τοίχωμα του σωλήνα καπνού επεξεργάζεται με σπειροειδείς αυλακώσεις, οι οποίες μπορούν να ενισχύσουν τη διαταραχή των καυσαερίων, να καταστρέψουν το οριακό στρώμα, να ενισχύσουν σημαντικά τη μεταφορά θερμότητας, να αποτρέψουν τη συσσώρευση τέφρας και να βελτιώσουν τη θερμική απόδοση (έως 82% ή περισσότερο).
Δέσμη σωλήνα μεταφοράς: τοποθετημένη πάνω και κάτω στο βαρέλι της κατσαρόλας, τα καυσαέρια καθαρίζουν οριζόντια τη δέσμη σωλήνα για ανταλλαγή θερμότητας.
Ειδική δομή διαφορετικών τύπων λεβήτων ζεστού νερού
Λέβητας γωνιακού σωλήνα
Δομικά χαρακτηριστικά: Δεν υπάρχει παραδοσιακό καζάνι και οι παχιοί σωλήνες καθόδου και ανύψωσης που είναι διατεταγμένοι στις τέσσερις γωνίες του κλιβάνου χρησιμοποιούνται ως σκελετός για τη στήριξη ολόκληρου του βάρους του λέβητα.
Πλεονεκτήματα: Υψηλή αξιοπιστία στην κυκλοφορία του νερού, ισχυρή ικανότητα αποθήκευσης θερμότητας, καλή προσαρμοστικότητα φορτίου, συμπαγής δομή, εύκολη εκκίνηση και γρήγορη διακοπή. Είναι ένας ώριμος τύπος κλιβάνου που χρησιμοποιείται ευρέως μετά την εισαγωγή της δανικής τεχνολογίας στην Κίνα.
Λέβητας ζεστού νερού κενού
Δομικά χαρακτηριστικά: Το εσωτερικό του λέβητα χωρίζεται σε δύο μέρη: πάνω και κάτω.
Το κάτω μισό: παρόμοιο με έναν συνηθισμένο λέβητα ατμού, αποτελείται από έναν σωλήνα κλιβάνου και έναν σωλήνα καυσαερίων και διατηρείται η εσωτερική κατάσταση κενού (αρνητική πίεση).
Άνω μισό (θάλαμος κενού): ενσωματωμένος-σε σωληνωτό ατμό-εναλλάκτης θερμότητας νερού.
Αρχή λειτουργίας: Το νερό στο κάτω μισό βράζει σε χαμηλή θερμοκρασία υπό κενό για να παράγει ατμό και ο ατμός ανεβαίνει στο πάνω μισό του εναλλάκτη θερμότητας για να συμπυκνωθεί, απελευθερώνοντας τον θερμαντήρα λανθάνουσας θέρμανσης στο ζεστό νερό θέρμανσης/οικιακής χρήσης και το συμπύκνωμα πέφτει και εξατμίζεται ξανά, σχηματίζοντας έναν κλειστό κύκλο.
Πλεονεκτήματα: Εγγενώς ασφαλές (χωρίς κίνδυνο έκρηξης), δεν χρειάζεται ετήσια επιθεώρηση, μεγάλη διάρκεια ζωής.
Ατμοσφαιρικός Λέβητας Ζεστού Νερού
Δομικά χαρακτηριστικά: Η κορυφή του λέβητα έχει ένα άνοιγμα συνδεδεμένο με την ατμόσφαιρα και η πίεση λειτουργίας είναι η ατμοσφαιρική πίεση. Δομή: Σχετικά απλή, ως επί το πλείστον συνδυασμός δομών σωλήνων νερού-και πυρός-. Σημείωση: Δεδομένου ότι είναι συνδεδεμένο με την ατμόσφαιρα, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στην πρόληψη της διάβρωσης και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για άμεση θέρμανση σε πολυώροφα κτίρια (απαιτείται σταθμός ανταλλαγής θερμότητας).
Λέβητας ζεστού νερού αερίου/πετρελαίου
Δομικά χαρακτηριστικά:
Πλήρως προαναμεμειγμένη καύση: Τα σύγχρονα μοντέλα υψηλής-απόδοσης χρησιμοποιούν μεταλλικές ίνες ή τεχνολογία καύσης επιφάνειας, με τον καυστήρα και τον κλίβανο ενσωματωμένα στο σχεδιασμό.
Εναλλάκτης θερμότητας από χαλκό/ανοξείδωτο χάλυβα: Ορισμένοι εμπορικοί αρθρωτοί λέβητες χρησιμοποιούν χάλκινους σωλήνες ή σωλήνες με πτερύγια από ανοξείδωτο χάλυβα ως στοιχεία ανταλλαγής θερμότητας, επιτρέποντας γρήγορη μεταφορά θερμότητας, αντοχή στη διάβρωση και συμπαγές μέγεθος.
Δομή συμπύκνωσης: Ένας εναλλάκτης θερμότητας συμπύκνωσης προστίθεται στην ουρά των λεβήτων συμπύκνωσης για την ανάκτηση λανθάνουσας θερμότητας από τα καυσαέρια, με θερμοκρασίες καυσαερίων τόσο χαμηλές όσο 40-50 βαθμούς και θερμική απόδοση άνω του 100% (με βάση τη χαμηλότερη τιμή θέρμανσης).
