Чем отличается турбина от вентилятора

Обновлено: 19.05.2024

Рассматриваем основные виды наддува, которые применяют на современенных ДВС: турбина, компрессор, электронагнетатель.

За долгие годы такие термины, как турбина, наддув, компрессор, нагнетатель, успели плотно войти в обиход практически любого автолюбителя. Давайте разберемся, для чего в цилиндры нужно “вдувать” воздух под давлением и какие устройства для этого вообще используют.

Не секрет, что для работы ДВС нужно закачать смесь из топлива и воздуха в каждый цилиндр, а затем воспламенить ее, чтобы произошел микровзрыв, который, в свою очередь, толкнет поршень и запустит циклический процесс. Как же увеличить отдачу? Да просто устроить взрыв помощней. А вот тут нюанс: если топлива мы можем подать сколько угодно, то вот закачать больше воздуха можно только при помощи специального нагнетателя наддува.

Турбонаддув

Самым популярным и простым таким устройством является классический турбонагнетатель, работающий за счет энергии выхлопных газов. Он состоит из двух частей (“улиток”), внутри которых на одном валу стоят две крыльчатки: турбинная в “горячей” части (контактирует с отработавшими газами) и компрессорная в отдельном “холодном” корпусе. Турбинное колесо вращается за счет энергии выхлопных газов двигателя, раскручивая тем самым крыльчатку компрессорного колеса. Вот оно, в свою очередь, всасывает в “холодный” корпус разреженный воздух, сжимает его и направляет прямиком в цилиндры: чем больше обороты мотора, тем выше давление на впуске. Если же воздуха образуется в избытке, то специальный клапан стравливает лишнюю порцию в атмосферу (“блоу-офф“) или направляет его обратно на впуск (“байпас“).

Вроде бы получается, что увеличивать давление наддува с турбиной на выхлопных газах можно до бесконечности: поставил здоровенный нагнетатель и получил большую порцию сжатого воздуха. Но не так все просто. Ведь большая турбина имеет широкие каналы и крыльчатку, которую можно раскрутить только на высоких оборотах мотора. А маленький нагнетатель, наоборот, на низких оборотах работает отменно, но на высоких просто не успевает прокачивать через себя большую порцию воздуха. Именно поэтому автомобильные инженеры “играют” с размерами улиток, устанавливают сразу несколько турбин (большую и маленькую) и используют разные хитрые конструкции, чтобы обеспечить компромисс - хорошую тягу турбомотора во всем диапазоне оборотов без задержек и турбоямы. К слову, последним именуют так называемый провал в работе наддувного двигателя на низких оборотах, когда турбина еще не получает достаточно отработавших газов, чтобы раскрутиться и добавить двигателю дополнительных “лошадок”.

Твинскрольная турбина

Так выглядит турбонагнетатель твинскрольного типа. Красный канал - помогает турбине “раздуваться” с низких оборотов, а желтый - эффективен на "верхах".

Одним из видов компромиссного наддува можно назвать турбину типа Twin Scroll. Она имеет двойную “горячую” часть, внутри которой есть пара параллельных каналов разного диаметра. Каждый из них соединен со своей половиной цилиндров и воспринимает от них персональную порцию выхлопных газов для раскрутки единой крыльчатки турбинного колеса: одна доза выхлопов вращает турбинное колесо на низких оборотах (за счет узкого сечения канала первого “горячего” контура), а другая - подает выхлоп в более крупную улитку, которая эффективно работает на повышенных оборотах. В основном твинскрольные нагнетатели нашли применение на малообъемных современных двигателях, где важно получать оптимальный подхват при любой частоте вращения мотора, а также экономить вес и место под капотом. Из недостатков твинскрольной турбины можно отметить сложность конструкции, дороговизну и низкую эффективность работы на высоких оборотах из-за ограничений размера горячей части.

Турбина с изменяемой геометрией

Специальные активные лопатки вокруг крыльчатки "горячей" части турбины, позволяют нагнетателю эффективно работать практически во всем диапазоне оборотов двигателя. В народе такое устройство наддува называют "супертурбиной".

Самым совершенным видом традиционного наддува, который применяется на автомобилях, можно назвать турбокомпрессор с изменяемой геометрией рабочей части (Variable Geometry Turbocharger). Называется он так, поскольку имеет подвижные лопатки вокруг крыльчатки “горячей улитки”. В зависимости от оборотов двигателя специальный электропривод меняет их угол атаки, имитируя маленькую и большую турбины: на низких оборотах лопатки делают впускной канал “горячки” узким, помогая турбинному колесу быстрее раскрутиться, а по мере увеличения оборотов двигателя тракт приоткрывается, чтобы турбина могла получать необходимую для эффективного наддува порцию выхлопных газов. В отличие от твинскрольного нагнетателя турбокомпрессор с изменяемой геометрией может одинаково эффективно работать на всех уровнях оборотов. Поначалу такой тип наддува устанавливали только на турбодизели, поскольку те выделяют меньше тепла, которое компрессор с изменяемой геометрией не любит. Сейчас же турбину VNT научились использовать и на бензиновых двигателях, в частности, на моторе высокофорсированного спорткара Porsche 911 Turbo.

Механический нагнетатель

Еще до того, как начали применять энергию отработавших газов, для наддува использовали механический нагнетатель (чаще всего его называют просто компрессором или “суперчарджером”). В классическом виде это устройство представляет собой корпус, в котором продолговатые роторы-лопасти расположены параллельно друг другу и соединены ременным приводом с коленчатым валом двигателя. Воздух, проходящий между этими винтообразными роторами, сжимается и направляется в цилиндры.

Основное преимущество механического нагнетателя над традиционной турбиной - давление наддува присутствует даже на холостых оборотах двигателя и растет прямо пропорционально частоте вращения коленвала. Вот поэтому турбоямы у двигателей с компрессором попросту не бывает. Плюс стоит отметить звук: так как отработавшие газы в процессе наддува не участвуют, звучание двигателя не искажается и сохраняет свой первозданный вид.

Впрочем, не так все прекрасно, поскольку механический нагнетатель отбирает львиную долю мощности у двигателя (порой до 30%) и гораздо тяжелее турбины, а сам наддув с ростом оборотов получается неравномерным (высокая эффективность достигается только на высоких частотах). Именно поэтому в наше время компрессоры наддува - вещь немного устаревшая и на серийных автомобилях встречается редко. Сейчас моторы c механическими нагнетателями можно встретить на некоторых моделях Toyota, Land Rover, Cadillac и Audi, которые имеют под капотом объемные двигатели (более двух литров).

Различают три вида механических нагнетателей: кулачковый (типа Roots), винтовой (Lysholm) и центробежный. В первых двух для сжатия всасываемого воздуха используются специальные продолговатые роторы-лопасти (у кулачкового их два, у винтового - один), а в последнем типе за это отвечает холодная часть традиционного турбокомпрессора.

Электрический наддув

В эпоху развития электрокаров и различных электронных систем грех не использовать электрическую тягу и для наддува. Конструкция электрического нагнетателя проста: электромотор, который питается от аккумулятора, соединен с валом “холодной” компрессорной части классической турбины. По сути, такая конструкция - идеальный источник нагнетаемого воздуха, поскольку в любой момент может обеспечить максимальное давление на впуске.

Электрокомпрессор Valeo, который устанавливается на двигатель от Audi SQ7, питается от 48 вольтовой батареи, а крыльчатка раскручивается до 70 000 об/мин всего за 250 миллисекунд (глазом моргнуть не успеешь).

Из-за многочисленных трудностей по части бесперебойного питания устройства, на серийные автомобили электротурбину начали ставить только с недавнего времени. В частности, впервые она появилась на “заряженном” кроссовере Audi SQ7, который оснащен 435-сильным четырехлитовым турбодизелем. Электронагнетатель на этом моторе “надувает” воздух в цилиндры только на низких оборотах, а дальше подключаются в работу две классические турбины. Такая схема позволяет получить 900 Нм крутящего момента уже в диапазоне от 1000 (!) до 3 250 об/мин.

Кстати, в автоспорте тоже используют электрическую турбину, но немного для других нужд. Система MGU-H (устаравливается на силовые установки современных болидов Формулы-1) представляет собой электрическое устройство на валу классического турбокомпрессора, которое при необходимости помогает держать турбокомпрессор раскрученным, чтобы в первую очередь избавится от турболага (не путать с турбоямой) - так называемой задержки между нажатием педали газа и попаданием наддувного воздуха в двигатель.

Составные схемы наддува

В погоне за максимальной эффективностью турбодвигателей автомобильные инженеры применяют схемы с несколькими турбинами, а порой даже смешивают вместе разные системы наддува. И все это ради одной цели - получить в одном “коктейле” как можно больше преимуществ и избавится от недостатков.

Отдельного обсуждения заслуживает система Twin turbo или просто - двойной турбонаддув. Все его разновидности можно разбить на три типа (двухступенчатый, параллельный и последовательный), каждый из которых подбирается инженерами для конкретного мотора с учетом его конструкции, характеристик и режимов работы.

Двойной параллельный турбонаддув

Самая простая и популярная схема Twin Turbo представляет собой пару одинаковых турбин, каждая из которых подключена к своей половине цилиндров. Оба турбокомпрессора работают параллельно и отдельно друг от друга, но надувают воздух в единый впускной коллектор.

Бензиновый V-образный двигатель с двойным параллельным наддувом. Оба нагнетателя расположены в развале блока цилиндров для улучшения отклика на нажатие педали акселератора.

За счет того, что каждая турбина раскручивается от “своих” цилиндров, параллельная схема наддува работает линейно практически во всем диапазоне оборотов, создавая эффект атмосферного двигателя большего объема. Данный вид турбонаддува можно встретить на большинстве V-образных двигателях (BMW N74 V12 TwinPower Turbo или Mercedes-Benz M278 V8 Biturbo), где нагнетатели чаще всего устанавливаются в развале блока цилиндров для более быстрого отклика турбомотора на нажатие педали газа. Причем на более современных моторах (например, BMW S63TU от X5 M) обе турбины могут быть твинскрольного типа.

Последовательный Twin turbo

Следующая система также имеет два идентичных турбонагнетателя, но подключены они к одному каналу и включаются по очереди, друг за другом. Одна турбина работает постоянно, а вторая активируется электроникой при определенных условиях (нагрузка на двигатель, частота вращения коленвала, положение педали газа и т.д.). Когда блок управления дает команду включить вторую турбину, специальная заслонка открывается и два нагнетателя работают вместе.

При двойном последовательном наддуве сначала работает только один нагнетатель, а потом к нему присоединяется второй по команде электронных "мозгов". Также стоит обратить внимание на промежуточный охладитель (интеркулер), который применяется на моторах с турбонаддувом и необходим для охлаждения воздуха после его сжатия (холодный воздух имеет более высокую плотность и эффективность)

Правда, бывает, что двумя турбонагнетателями некоторые автопроизводители не ограничиваются. В частности, компания BMW несколько лет назад установила на свой дизельный мотор сразу три турбины, а двигатели Bugatti Veyron (W16 на восемь литров) и вовсе имеют целый квартет из турбонагнетателей.

Двухступенчатый турбонаддув

Данный схема агрегатного наддува является наиболее сложной и в то же время самой эффективной. Тут две турбины разного размера установлены последовательно (большая идет следом за маленькой), а процессом наддува руководят специальные перепускные клапана. Сначала отработавшими газами раскручивается малая турбина, обеспечивающая тягу двигателя на “низах”, а большой нагнетатель параллельно просто пропускает через себя газы и сжатый воздух, находясь в “боевой” готовности.

Цитаты из разных постов от Юрий Куриный, RG9A (ex UA9AM)

Из доступных вентиляторов: в любом магазине автомобильных
запчастей есть турбинки отопителя салона для ВАЗ-2108. При полном
напряжении бортовой сети 13,8 В она потребляет ток около 10 А и дует
так, что лампу выдувает из панельки (приходится поглядывать - не
"вылетела" ли лампа). При понижении напряжения питания до 6-7 В
дует более, чем достаточно для охлаждения лампы типа ГУ-78Б при
работе на полной мощности RTTY*

Турбинка от ВАЗ-2108 при напряжении 6,5 В весьма
малошумящая - УМ в двух метрах от оператора в наушниках
дискомофрта не создает. Турбинка в корпусе называется
"в сборе", в России стоит ни уровне $20

Ответ про помехи приему:

Помех нет ни малейших. Производительность в кубометрах
изготовители вентиляторов не приводят. По моим данным, на полной
мощности должна обеспечивать достаточную производительность для
двух ламп типа ГУ-78Б, или одной - вдвое более мощной

Ртурбины обдува = 7 В х 6 А = 42 Ватт
(турбина отопителя салона ВАЗ-2108)

При = 6. 12 В удобно делать переход на аккумулятор.

PS.
У этой (и других) авто-турбины определенный срок службы.
На автофорумах посмотрите.Она потом иногда останавливается.
Если РА стационарный, то лучше ставить две турбины при малом
напряжении. В случае отказа одной, другая не даст лампе погибнуть.

PPS.
Турбинка отопителя у Москвича 2141 мощнее и надежнее.
Можно еще от Рено Логан посмотреть, все таки импортная вешь.
В машине она дует конкретно.

Отредактировано sr-71 (2012-11-06 03:57:10)

Спасибо, но найти в Израиле турбинку от ВАЗ будет сложнее и дороже, чем купить 120мм ПАПСТ К тому же, кроме цены остаются такие факторы как вес, размер, простота крепления.

зачем использовать центрифугальный вентилятор (турбину), если тангенциональный (плоский) в состоянии обеспечить [u]значительно [u] больший объём проходящего воздуха при таком же давлении, не создавая при этом больше шума, занимает меньше места, в разы легче и во много раз дешевле?

Я думаю, что основное преимущество турбин состоит в том, что они гонят воздух не закрученный, как у вентиляторов, что в свою очередь эффективнее продувает лампу. Закрученный поток испытывает значительно больше препятствий, переотражений, прежде чем выйдет наружу сквозь лампу. Именно поэтому эффективность такого потока существенно ниже, чем у потока от турбины.
Это из той категории, что и вопрос - что лучше - нагнетать воздух или вытягивать?

Спасибо, Александр.
Да, пожалуй Вы правы. Думаю, что "закрученность" воздуха может повлиять в том случае, если его нагнетать соосно лампе. Если же просто создавать давление в отсеке катода (pод углом к оси лампы), ламинарность потока теряет смысл.
Я, в итоге, приобрёл дёшево на е-бэе плоский Sunon PMD1212PMB1-A, размером 120х120х38мм, 12V, 19.2W, продувает до 190 CFM (5.66 куб/мин) при шуме 54dBA. Этот вентилятор в состоянии создать давление в 0.35 инча (8мм) при требуемых для лампы ГС35Б 83.3 CFM обдува.
К сожалению, не нашёл такой же вентилятор "PMB3"-в этом случае обдув и давление падают на ~10%, а шум- ровно в 2 раза.
73,
Илья, 4Z1UF

Александр, VE3KF, к Вам вопрос как знатоку английского языка: в каталоге той же фирмы Sunon небольшие вентиляторы именуются FAN, а все остальные BLOWER. Переводчик переводит все под одну гребенку. Наверно FAN скорее всего "бытовые", с ненормированными параметрами вентиляторы.
И еще: в части вентиляторов применяется шарикоподшипник, его обозначают словом BALL, а в других используют VAPO ( гугл перевел как стержни). Какой предпочтительнее? В таблице и для тех, и для этих все параметры одинаковы.

Дмитрий,
видел , что вопрос конкретно к Александру, но попробую ответить:
на самом деле fan-это тангенциональный (плоский) вентилятор, а blower-центрифугальный ("беличье колесо").
Что же касается подшипников, то одни- подшипники качения, другие- скольжения. Разница -в долговечности и шуме.
73,
Илья, 4Z1UF

Разница -в долговечности и шуме

Илья, но в каталоге шум и у тех и у этих одинаков.

Дмитрий,
Вы не могли бы прислать ссылку или указать модели, у которых одинаковые параметры, за исключением типа подшипника?

http://s2.uploads.ru/t/JZ4Ix.jpg

Илья, на сайте Sunon скачивайте каталог DC Brushless Fan & Blower, этот рисунок оттуда:

Всем хороши моторы на основе технологии MagLev (-13 dB по шумам на скорости 3000 об/мин), да вот вентиляторов с приличными параметрами (производительность / давление) на их основе я что-то не нашел.

Отредактировано Дмитрий/UA9LT (2013-02-01 07:17:16)

Илья, какие еще приличные вентиляторы, кроме Sunon, можно посмотреть?

Читал, что не рекомендуют использовать обороты выше 1500 т.к. начинается свист, как у реактивного дв-ля.

С технологоей MAGLev и в самом деле нет мощных вентиляторов, поэтому я и остановился, на "стандартном" подшипнике качения (ball) их же произведения. Как я понимаю, основное достоинство MAGLev именно в долговечности; в частности, шумовые их достоинства- по сравнению со стандартным ball- начинают проявляться через длительное время. С учётом того, что у нас не компьютер, где вентилятор работает 24/7, очень надеюсь, что нам хватит долговечности "стандартного" подшипника качения. В крайнем случае за $20 можно и ещё один купить

Что касается оборотов, то тут Александр, несоменно, прав в том, что у низкооборотных вентиляторов шумовые параметры лучше- по сравнению с другими, с аналогичными размерами. Я долго изучал рынок, но не нашёл ни одного плоского вентилятора с низкими оборотами, при этом дающего нужный обдув, да ещё и при приличном давлении. Тут и в самом деле никто не сравнится с некоторыми турбинками; в частности, тот же Папст предлагает хорошие blowers, при этом: наименьший шум- 48dBa (тоже не шепчет), вес- 3.5кг и выше, цена- начиная с $200 (это без пересылки, сюда, по крайней мере), плюс габариты. Если интересно, могу найти модель которую после длительных проверок выбрали моему состоятельному соседу, он заплатил где-то 300 Евро, да и корпус усилителя у него размером с холодильник- с местом нет проблем

Итого- приходится идти на компромисс. Кстати: мой вентилятор не "свистит", на открытом воздухе, по крайней мере; шумит, но "сносно". В усилитель его ещё не вмонтировал.
До этого много лет применял в усилителе на лампе Гу43Б вентилятор (120х120х25мм) фирмы ComAir-тоже ширпотреб, но отработал без проблем, как для себя, так и для лампы


Сегодня будет небольшой пост, в котором я расскажу не про какой либо двигатель, а про комбинированную систему наддува.

Сейчас у каждого производителя есть турбодвигатели. И у каждого из них есть свои плюсы и минусы — плюсы я думаю все знают, поэтому о минусах: это лаг или турбояма. Турбояма — это недостаток давления наддува при низких оборотах двигателя и, соответственно, низком количестве выхлопных газов, раскручивающих крыльчатку турбины. О компенсации такого провала мы сегодня и поговорим.

Помимо турбины (улитки) воздух так же можно нагнетать компрессором (SuperCharger), подсоединенным непосредственно к коленвалу.

Он создает сравнительно небольшое давление в цилиндрах и не способен давать такую отдачу как газотурбинная система. Основной недостаток в том, что из за конструктивных особенностей порог давления невысок и излишки воздуха попадают назад сквозь роторы. Этот эффект можно уменьшить за счет подгонки роторов или за счет громоздких многоуровневых систем. В основном компрессоры используют для увеличения мощности в зоне малых и средних оборотов. В одиночку данная система не очень эффективна и понижает КПД двигателя.

Но если применять компрессор как средство достижения оптимального давления на низких оборотах вкупе с улиткой, то они очень удачно дополняют друг друга. Скажете ненадежно? Вполне надежно) Смотрите:

Пока двигатель работает в зоне оборотов, где турбина не создает нормальное давление, за нее это делает компрессор, подавая сжатый воздух в систему еще до турбины. Но при увеличении оборотов турбина раскручивается и при достижении определенного давления компрессор выключается из системы и воздух идет в обход него сразу к турбине.
Вся система работает по следующей схеме:


здесь все наглядно представлено.

Для тех кто плохо понял, что написано видео на примере двигателя Volkswagen:

Отличие biturbo от twinturbo.
Многие заблуждаются, считая эти системы турбирования принципиально разными!
Твин-турбо и БиТурбо-это лишь разные коммерческие названия системы наддува, состоящей из 2-х турбин.
Название не отображает схему работы турбин (параллельное или последовательное(секвентальное)
Например, Мицубиши 3000 VR-4 имеет название TwinTurbo, там V6 и две турбины, каждая из которых питается от своих 3 цилиндров и дует в общий коллектор. Аналогично на Ауди S4 2.7, но там уже в названии BiTurbo.Аналогично на Мазере Джибли или Кватропорте.
На Тойоте Супра TwinTurbo рядная шестерка, и турбины там работают в хитром порядке, включаясь и выключаясь с помощью специальных перепускных клапанов(последовательно-параллельная схема)
На Субару В4-там две турбины, но работают они секвентально: на низких оборотах работает одна-маленькая-турбина, на высоких к ней подключается вторая-большая.
Би-турбо (biturbo) — система турбонаддува, состоящая из двух последовательно включаемых в работу турбин. В такой системе применяют 2 турбины, одну маленького размера другую большого, сделано это потому, что маленькая турбина раскручивается значительно быстрее, и вступает в работу первой, затем, при достижении более высоких оборотов мотора, раскручивается вторая, большая турбина, идобавляет значительно больший воздушный заряд. Таким образом прежде всего минимизируется лаг, образуется достаточно ровная разгонная характеристика автомобиля без рывка, свойственного большим турбинам, и достигается возможность использовать большие турбины на двигателях устанавливаемых в автомобилях предназначенных не только для езды по гоночным трассам, но и по городским дорогам, где возможность крутить мотор постоянно есть не всегда, а получить больше мощности с мотора небольшого объема имеет смысл, по каким либо причинам, например связанным с законодательством по налогам данной страны на литраж мотора. Системы би-турбо весьма дороги, и по этому их установка, как правило в серийном производстве, производится на автомобили высокого класса, типа MASERATI или ASTON MARTIN (там компрессоры).
Такая система может быть установлена как на двигатель V6, каждая турбинабудет висеть на своей головке по выхлопу, впуск общий, так и на рядном моторе например рядная 4-ка, в этом случае турбины можно включить по выхлопу как параллельно, 2 цилиндра на одну, 2 на другую, так и последовательно — сначала большая турбина, потом маленькая. Встречаются так же варианты, когда к маленько турбине подходит выхлоп только с 2-хцилиндров, а к большой соответственно с 2-х оставшихся, и с выхода малой турбины.


Твин-турбо (twinturbo) — в данной системе в отличии от системы би-турбо, основной задачей является не снизить лаг, а добиться большей производительности по прокачиваемому воздуху либо большего давления наддува. Производительность по прокачиваемому воздуху необходима, в случаях когда мотор работая на высоких оборотах, потребляет воздух больше, чем турбина способна обеспечить, таким образом возможно падение давления наддува. В системах Twinturboприменяются две одинаковые турбины. Соответственно производительность такой системы в 2 раза больше чем системы состоящей из одной турбины, при этом если применить 2 небольших турбины которые по производительности будут равны одной большой, то можно достигнуть эффекта снижения лага, при идентичной производительности. Существуют так же ситуации, когда производительности имеющихся в наличии больших турбин, оказывается недостаточно, например при построении моторадрэгстера, тогда так же используется комбинация из 2-х турбин. Данная схема как и вариант biturbo может работать как на двигателях с Vобразным развалом головок, так и на рядных двигателях. Варианты включения турбин такие же как и в битурбо.
Существуют так же системы состоящие из 3-х и более одинаковых турбин, результат преследуется тот же что и в twinturbo. Такие системы в гражданском применении как правило не имеют распространения, и применяются как правило, для построения мощных спортивных моторов а, для автомобилей участвующих вдрагрэйсинге.
В современных турбированных двигателях (в частности RRS V8 дизель) турбины имеют изменяемую геометрию крыльчаток. Это минимизирует проблему турбоямы и даёт высокий потенциал турбонадувва уже на самых низких оборотах коленвала двигателя. Кроме того этодобавляет экономию топлива


Имейте в виду, что установка любого из двух типов нагнетателей в рамках тюнинг-проекта потребует серьезных изменений в моторе. Придется кардинально дорабатывать впускную систему (а в случае с турбиной – и выпускную), возросшие нагрузки на мотор заставят раскошелиться на более прочную поршневую группу, на иные клапаны и т.д. Отдача будет высокой, но если вы не готовы к серьезным финансовым вложениям, то лучше спасовать.

кстати, у меня в гараже находится один компресорный автомобиль — альтеза и второй турбированный, это Эвик)

турбо котёл

По своему внутреннему устройству, турбированный газовый котел, отличается от атмосферного типом подачи воздуха на горелочное устройство и отводом продуктов сгорания. Потребителю предлагается котельное оборудование напольного и настенного типа, предназначенное для обогрева и имеющее функцию нагрева воды для ГВС.

Принцип работы и устройство турбированного котла

Обозначение турбо котел – это значит, что во внутреннем устройстве присутствует вентилятор (турбина), нагнетающий воздух, необходимый для горения принудительного отвода продуктов сгорания. В конструкции используется камера сгорания закрытого типа и ломанный дымовой канал.

В процессе нагрева теплоносителя, продуцируется большое количество дымовых газов. Чтобы увеличить теплоэффективность котла, разогретый дым направляется в сложную систему каналов, где практически полностью отдает тепло. Температура отработанных газов на выходе, не превышает 100-120°С.

Как работает турбина в котле

Чтобы разобраться в тонкостях работы турбированного отопительного оборудования, для начала, придется понять, как функционируют котлы с горелочным устройством закрытого типа:

    Все котлы с закрытой горелкой, подключаются к двустенному коаксиальному дымоходу, устроенному по типу, труба в трубе, либо к двухтрубной системе – один канал, вывод дыма, второй, забор воздуха с улицы.

устройство турбированного котла

В турбированных котлах, циркуляция воздушных масс: забор воздуха и отвод продуктов сгорания, осуществляются принудительно, с помощью нагнетательного вентилятора. Скорость вращения турбины, зависит от давления газа в системе.

Вентилятор подключен к автоматике котла. При изменении давления газа в магистрали, подается сигнал на уменьшение скорости вращения лопастей. Если требуется уменьшить шум турбо системы, изначально выставляется режим минимальной скорости.

Контроль работы турбины позволяет автоматически модулировать режим нагрева, изменяя его, в зависимости от параметров системы отопления, газоснабжения и т.п.

Напольные турбированные котлы

Напольные котлы турбированного типа, отличаются высокой производительностью и надежностью. При выборе стационарного котельного оборудования, обращают внимание на следующие характеристики:

    Тип основного теплообменника – при производстве, традиционно используют конструкторскую или нержавеющую сталь, или чугун. Конструкция с чугунным теплообменником, считается самой долговечной и надежной. Срок эксплуатации чугуна, достигает 30-35 лет.
    По причине высокой себестоимости сборки и сложности технологического процесса, большинство европейских производителей сократили выпуск продукции из чугуна к минимуму. Котлы, оснащенные теплообменником из нержавеющей стали, стоят приблизительно в 1,5-2 раза дешевле чугунных аналогов и пользуются большим спросом у отечественного потребителя.

напольный турбо котел

Недостаток напольной версии – большие габариты конструкции, что является критичным, если установка котла осуществляется в помещении, ограниченном полезной площадью. В качестве достоинств, выделяют надежность.

Все детали, в виду отсутствия ограничений относительно массы конструкции, выполняют из качественных и прочных металлов. Срок службы напольных котлов, в среднем, на 5 лет больше чем у настенных аналогов.

Настенные турбо котлы

Настенные газовые турбо котлы отопления с принудительной тягой, пользуются большей популярностью, благодаря своей компактности, простой установке и красивому внешнему виду. Навесные версии отличают следующие характеристики:

    Простой монтаж – навесная установка упрощает подключение коаксиального дымохода. На монтаж, у профессионального рабочего, уходит 3-5 часов.

навесной котел турбиованного типа

Потребителю предлагаются настенные одноконтурные турбированные газовые котлы, но, как показывает статистика, их покупают крайне редко и устанавливают в основном для обогрева нежилых помещений.

Чем отличаются котлы турбо от атмо

Решая, какой котел выбрать, атмосферный или турбированный, необходимо учесть некоторые особенности их эксплуатации и внутреннего устройства. Отличия в конструкции влияют на работу и технические характеристики подбираемого отопительного оборудования:

    Атмосферный котел – сжигание газа, осуществляется в открытой камере сгорания. Происходит естественная циркуляция воздуха. По этой причине, атмосферные котлы иногда называют конвекционными. Подключение выполняется к традиционному классическому дымоходу. Забор воздуха, осуществляется из помещения, в котором установлен теплогенератор.
    Атмосферные модели отличает больший расход топлива и высокие требования к установке, оговариваемые в СНиП и санитарных нормах. Основная разница в установке турбированных и атмосферных котлов, заключается в ограничениях, связанных с монтажом последних. Запрещается установка в многоэтажном доме, закрытие корпуса декоративным фасадом и т.п.

сравнение устройства турбо и атмо котлов

Возможность принудительного отвода газов и забор воздушных масс для работы горелки, это главное отличие атмосферного и турбированного котла.

Как сделать выбор газового турбо котла

Турбированные котлы перестали быть редкостью. Отечественному потребителю, предлагают несколько десятков моделей различных производителей, отличающихся функционалом и внутренним устройством. Выбор турбированного газового котла сводится к следующему:

    Подбор по техническим характеристикам.

Специалисты рекомендуют подбирать отопительное оборудование, после анализа и теплотехнических расчетов помещения.

Подбор по мощности и функционалу

Выбор подходящего котельного оборудования, начинают с подбора по мощности и функциональным возможностям. Обращают внимание на следующие характеристики:

    Производительность – точные расчеты, выполняют после аудита отапливаемых помещений на предмет теплопотерь. Существует формула для подсчета среднего значения производительности, 1 кВт =10 м². Расчеты с помощью приведенной формулы, не подходят для котлов с раздельным теплообменником (двухконтурным), а также для помещений, где высота потолков больше чем 2,7 м.
    Котельное оборудование с битермическим теплообменником, рассчитывается с учетом необходимого запаса мощности (+15%) и дополнительной производительности, необходимой для нагрева воды (+15%).

выбор котла

Какой фирмы турбо котел лучше

Рейтинг турбированных газовых котлов по фирмам, возглавляют модели немецких производителей. Немногим уступает им, продукция французских и итальянских заводов. В последнее время, российские компании стаи выпускать вполне конкурентно способные котлы, имеющие огромную популярность, благодаря низкой стоимости.

Выбор турбо котлов по надежности, возглавляет Buderus, Bosch Gas, Protherm, Vaillant. На втором месте, находятся Baxi, Neva Lux, Arderia. Несколько хуже по качеству сборки и надежности, продукция корейских концернов: Navien, Daewoo, Kiturami, Hydrosta.

Сколько стоит турбированный котёл

Ценовая политика, во многом зависит от выбранного производителя. Двухконтурный турбированный газовый котел Buderus на 12 кВт, обойдется в 33-35 тыс. руб. Отечественный аналог, можно купить, начиная от 20-25 тыс. руб.

Требования для установки турбированного отопительного котла

Перед монтажом турбированного котла, обязательно изготовление проектной документации. Документы делают, даже, если планируется поменять старое атмосферное на современное турбированное котельное оборудование.

При установке, ориентируются на действующие СНиП, требования экологической безопасности по вредным выбросам и санитарным нормам. Принимают во внимание правила ППБ.

Основными нормами установки являются:

    Требования, распространяющиеся на помещение, используемое под котельную.

Установить турбо котел можно и самому. Но любые нарушения, сделанные во время монтажа, отразятся на работоспособности агрегата и приведут к отказу производителя в гарантийном обслуживании.

Требования к помещению для установки турбо котла

Строго говоря, нормативные требования по установке газового турбированного котла отопления, до сих пор не изложены. В большинстве случаев, газовщики пользуются устаревшими требованиями СНиП к котельному помещению и отопительным установкам. Помощь к пониманию действующих норм, оказывают СП 55.13330 (СНиП 31-02-2001), СП 89.13330 (СНиП II-35-76), СП 62.13330 (СНиП 42-01-2002), и СП 41-104-2000 .

Вкратце, требования оговаривают следующее:

    Устанавливать турбированные газовые котлы в многоквартирных домах, разрешается, при условии, что технические параметры здания (наличие дымоходных каналов, площадь кухни и т.п.) позволяют выполнить монтаж.

установленный турбо котёл

Требования к работе газового турбо котла, могут меняться, в зависимости от региона и трактовке существующих нормативных документов. Поэтому, перед установкой и началом эксплуатации данного оборудования, стоит получить разъяснение в местном отделении Газнадзора.

Требования к дымовым и вентиляционным каналам

Системы удаления дымовых газов для турбированных котлов, выполняются двумя способами. Современные модели, имеют конструкцию, эффективно работающую с коаксиальными дымоходными каналами.

В большинстве случаев, дымоход для турбированного котла на газе, должен быть коаксиального типа. Нормы монтажа и подключения оговариваются в инструкции по эксплуатации, а также в регламентирующих документах:

    Горизонтальный дымоход – при установке должны быть соблюдены расстояния: горизонтальный участок не более 3 м, вертикальный, не более 1 м. Длина горизонтального участка дымохода, в крайних случаях, может быть увеличена до 5 м. До ближайшего строения, от оголовка трубы, оставляют не менее 3-5 м.
    Уровень дымохода над землей, рассчитывают исходя из того, чтобы выходящие продукты сгорания оказывали минимальное влияние на пешеходов.

схемы правильной системы дымоудаления турбо котла

Помимо специфических требований, существуют общие нормы установки дымоходов, обеспечивающие работоспособность системы удаления продуктов сгорания:

    Требуется защитить от конденсата воздухозаборную трубу, установив конденсатосборник. Установка дымохода выполняется под небольшим углом от котла.

Тип дымохода выбирается, в зависимости от характеристик отапливаемого здания и уже предусмотренной системы вентиляции, и дымоотведения.

Мнения о котлах с турбонаддувом

Оптимизация теплоснабжения при работе котельной установки с газовыми турбинами, имеет свои положительные и отрицательные стороны. Общее представление о минусах и плюсах решения, можно узнать, изучив реальные отзывы потребителей о данной модели отопительного оборудования.

Опыт эксплуатации тех потребителей, которые уже какое-то время используют турбированные котлы для отопления, позволит учесть преимущества и недостатки и продлить срок эксплуатации котельного оборудования.

Преимущества турбо котлов

Как показывают отзывы, турбо котлы имеют следующие достоинства:

    Параметры установки – предъявляются низкие требования к монтажу, позволяющие монтировать котлы в кухне, ванной комнате, закрывать корпус мебельным фасадом.

Недостатки турбо котлов

Судя по отзывам, существует всего два недостатка, на которые следует обратить внимание:

    Потребление электроэнергии – котлы являются энергозависимыми и не могут работать без наличия электричества. Автоматика чувствительна к перепадам напряжения в сети и легко выходит из строя.

    Потребуется утепление дымохода.

В остальном, турбо котлы, практически не имеют аналогов, особенно, что касается их экономичности и производительности. Низкие требования к установке, позволяют монтаж в многоэтажном доме, в помещении с ограниченной площадью.

Читайте также: