Kaskade varmesystem

Princippet om drift af kaskadeinstallationen

Små kedler, der har programstyring, gennemgår processen med at forbinde til et system gennem en kølevæske. Dette gør det muligt jævnt og trinløst at justere effekten af hele kedelsystemet. Dette kedeludstyr bruger informative teknologier, der giver dig mulighed for perfekt at kontrollere systemet under drift.

Systemet fungerer uafhængigt, der er ikke behov for menneskelig indgriben. Kaskadekedler er svaret på brugernes krav, nemlig forbruget af varme og varmt vand.

For eksempel, når der installeres 10 gaskedler med en effekt på hver 80 kW, vil den samlede effekt være 800 kW (10 * 80 kW = 800 kW), og minimumseffekten vil være 26 kW (800 * 3,3 / 100 = 26 kW) ved justering af effekten 40 % - 100 %).

Fordele ved disse varmeinstallationer:

muligheden for at opnå effekt op til 1mW;
forsendelse;
ikke-forurenende udstyr er et vigtigt miljøaspekt;
økonomisk tiltrækningskraft;
besparelser i brug;
fuld autonomi;
placering hvor som helst (tag, rum, tilbygning);
hurtig installation af forberedt udstyr og installationer;
lang levetid;
manglende konstruktion af store og uæstetiske eksterne termiske ruter;
fjernbetjening.

Traditionelle kedelsystemer er ringere end kaskadekedlen med hensyn til levetid. At opnå en sådan pålidelighed ligger i, at flere enheder arbejder sammen og sigter mod ét fælles mål. Arbejdssystemet er programmeret, så den næste kedel hver dag overtager lanceringen af alt varmeudstyr: I dag starter den første kedel på arbejde, og i morgen er den den sidste i kølisten. Derfor er ressourcen for hver kedel ikke opbrugt.

Ris. 2

Tilslutning af kedler til produktion af varmt vand, udover hovedenheden, i hverdagen er også en fordel ved et kaskadekedelhus. Derfor kan der installeres 9 kedler med 10 kedler i systemet. Selv små mængder af hver kedel vil tilføje op til en enorm vandforsyning.

Du kan placere kedelsystemet hvor som helst, det er ligegyldigt: et loft, en kælder, et vedhæftet rum. Kedelrumsstyringssoftwaren (Figur 2) styrer den indstillede temperatur i et bestemt tidsrum. Det nødvendige antal enheder tiltrækkes for at opretholde den nødvendige kapacitet. Der vil ikke opstå en fejl, da den "menneskelige faktor" er fraværende.

Klimakontrol af lokalerne leveres fuldstændigt og selvstændigt. I tilfælde af at temperaturindikatorerne overskrides, slukker programmet selv for systemet og starter om nødvendigt klimaanlægget. Med en lav temperaturindikator gøres alt præcis det modsatte. Afsenderen vil ved hjælp af et modem fra sin egen computer være i stand til at overvåge udstyrets tilstand.

Røgudsugning af en kaskade af kedler

Røgfjernelsen af systemet afhænger af typen af gaskedler og implementeres ved følgende metoder:

Separate koaksiale skorstene;
Separate skorstene af turboladede kedler;
Grupperøgudstødning med omvendte røgspjæld;
Naturlig røgfjernelse - gruppe eller individuel.

Ved grupperøgfjernelse tilsluttes højst 4 kedler til en fælles skorsten. Med koaksial kollektiv røgudsugning er hver kedel udstyret med en røgkontraventil. Det forhindrer røg i at trænge ind i rummet, når varmegeneratoren er inaktiv.

Skorstene er konstrueret med en hældning på 5 til 10 % mod kedlerne. Ved konstruktion af et aftrækssystem til kedler med åbent forbrændingskammer er det nødvendigt at foretage en aerodynamisk beregning af den fælles skorsten for at sikre det nødvendige træk.

Varmekredsløb med Tichelman loop fordele og ulemper

To-rørs varmesystemer i et privat hus er som regel blindgydesystemer, hvilket fører til det faktum, at i den sidste radiator, på grund af den største afstand, er trykket og flowet af kølevæsken henholdsvis svagere, varmelegeme varmer værre. Dette problem løses ved at øge antallet af sektioner af radiatorer eller tilføje regulatorer til hver radiator.

Den anden løsning, som bruges ved installation af to-rørs varmesystemer til et privat hus, er at afbalancere systemet.

Tichelmans skema er ret simpelt. I den klassiske to-rørs ordning starter returvarmeledningen fra den sidste radiator og slutter med kedlen, og forsyningen starter fra kedlen og slutter med den sidste radiator.

Egenskaberne ved Tichelman-løkken er, at "return" starter fra den første radiator, når den sidste og vender tilbage til kedlen, og forsyningen, som i det klassiske skema, starter fra kedlen og slutter med den sidste radiator.

Det viser sig, at den første radiator fra kedlen er henholdsvis den første på forsyningen og den sidste på returen, den sidste radiator er den sidste på forsyningen, men den første på returen.

Dette er en slags direkte flow-system, hvor kølevæsken i forsynings- og returvarmenettet bevæger sig i samme retning.

Denne ordning giver dig mulighed for at give ensartet modstand og flow i to-rørssystemer.

Fordele og ulemper ved Albert Tichelmann-løkken

To-rørs varmesystemer i et privat hus, der blev installeret i henhold til Tichelman-ordningen, har fordelene ved direkte-flow enkeltrørssystemer ("Leningradka") og to-rørs systemer samt en række yderligere fordele.

Først og fremmest bemærker vi balancen i systemet og fraværet af behovet for at installere forskelligt justeringsudstyr, hvilket er ret dyrt.

Samtidig er kølevæskestrømmen i hele systemet den samme, og driften af varmegenererende udstyr er optimal og har en høj effektivitet.

Ulemperne ved Tichelman-ordningen omfatter behovet for at bruge yderligere rør og helst en stor diameter, og disse er ekstra omkostninger.

Desuden tillader de arkitektoniske træk ved et privat hus ikke altid installationen af et åbent varmesystem med tre rør. For eksempel kan døråbninger og en række andre arkitektoniske former forstyrre installationen af et varmesystem af denne type.

Derfor er det ikke altid muligt at organisere en cirkulær bevægelse af den mellemliggende kølevæske i et to-rørs varmesystem i et privat hus.

Vi bemærker også, at i de fleste tilfælde, når der installeres returvarmesystemer af reversibel type i henhold til Tichelman-skemaet, bruges vandret ledningsføring.

Med hensyn til andre egenskaber og det anvendte varmeudstyr og varmegeneratorer adskiller Tichelman-sløjfen sig ikke fra sine to-rørs modstykker.

Funktioner af drift og princip for drift

Først skal du understrege, at hele strukturen vil ligne en simpel kedel, der er forbundet med radiatorer. Men faktisk har alle brugte noder deres egne karakteristika, skabt kun til lignende udstyr. Bare på grundlag af dette bør eksperter håndtere en sådan installation, hvis der er et færdigt projekt (se også artiklen "Udvalg af varmeradiatorer: udvælgelseskriterier dikteret af praksis").

Kedel og dens fordele

Det er grundlæggende vigtigt straks at erklære, at sådanne kedler er blandt de mest økonomiske. Sammen med dette er deres pris, som udstyr, også relativt lille.

I betragtning af dette menes det, at et sådant system vil være så effektivt som muligt og vil reducere varmeomkostningerne.

Funktionsprincippet for dette udstyr er baseret på forløbet af vandpolarisering ved hjælp af vekselstrøm

Baseret på dette når hele systemets effekt nogle gange ikke engang 400 watt.
Der skal lægges særlig vægt på det faktum, at for en effektiv gennemførelse af et lignende projekt er det nødvendigt at have en anode lavet af specielle teknologiske materialer, der ikke indeholder hverken syre eller alkali. Det samme krav stilles faktisk til hele motorvejen.

For en mere effektiv overførsel af vand i lignende design anvendes små pumper. Men desuden, hvis vi tager højde for de ekstra omkostninger ved deres drift, så vil besparelserne ikke være store.

Råd! det er bedre at købe et komplet sæt af det nødvendige udstyr fra en producent. Dette vil hjælpe med at undgå uoverensstemmelser ved docking.

Radiatorer

På det tidspunkt, hvor anodiserede varmeradiatorer nævnes, betyder de meget oftere aluminiumprodukter belagt med et beskyttende lag ved at anvende elektrolysemetoden. Men med det samme skal det siges, at disse designs oprindeligt blev udviklet netop til at arbejde med disse kedler.

Faktum er, at polarisering af vand er en aktiv proces, der kræver overholdelse af en lang række betingelser for at opnå et godt resultat, især fraværet af syrer, salte og andre elementer, der er i stand til at deltage i reaktionen.

Under hensyntagen til sådanne opvarmningsfunktioner blev der oprettet en anodiseret varmeradiator, som skal modstå disse reaktioner og have et tilstrækkeligt niveau af varmeoverførsel. Det er værd at understrege, at en sådan sprøjtning også udføres på ydersiden af produktet for at beskytte det mod eksterne faktorer.

Der skal lægges særlig vægt på, at der er batterier, der har indbyggede uafhængige elektroder. Med dette in mente omdannes det færdige produkt til personlige varmesystemer, der kan overføres

Men rhinstenen skal understrege, at elementets effektivitet kan sammenlignes med et simpelt elektrisk varmeelement.

Råd! Det er grundlæggende vigtigt at forstå, at brug af kedler for at gøre det muligt at stoppe med at bekymre sig om overophedning, men det betyder ikke, at det er muligt at afmontere beskyttelsesventiler eller filtre. Hvis det håndteres forkert, kan et sådant system desuden blive usikkert.

Ekspertråd

Typiske installationsvejledninger til sådanne produkter kan virke meget enkle og fuldt forståelige. Men de fleste producenter for at udstyr anbefaler stærkt at bruge tjenester fra specialister. Sammen med dette kræver nogle af dem tilstedeværelsen af strengt definerede mestre.

For nylig er isolerede gulve, der opererer på basis af de samme systemer, blevet særligt populære. Dette er en ret økonomisk mulighed for at arrangere indendørs opvarmning af høj kvalitet uden at ty til brugen af batterier. Men mestrene råder til at kombinere disse designs og skabe forskellige konturer.
En klar indikator for kvaliteten af udstyret er en enorm garantiperiode

Dette er især vigtigt, hvis produktionsvirksomheden har personlige servicecentre.

https://youtube.com/watch?v=S8gy75gxLz8

Parallelkobling af kedler fordele og ulemper

Vi har overvejet de vigtigste kedler ovenfor. Overvej nu tilslutningen af backup-kedler, som bør være i systemet i ethvert moderne hjem.

Hvis backup-kedler er tilsluttet parallelt, har denne mulighed sine fordele og ulemper.

Fordelene ved parallelforbindelse af reservekedler er som følger:

Hver kedel kan tilsluttes og frakobles uafhængigt af hinanden.
Du kan udskifte hver varmegenerator med ethvert andet udstyr. Du kan eksperimentere med kedelindstillinger.

Ulemper ved parallelforbindelse af backup-kedler:

Vi bliver nødt til at arbejde mere med kedelrør, lodde polypropylenrør mere, svejse stålrør mere.
Som følge heraf vil flere materialer, rør og fittings og ventiler blive brugt.
Kedlerne vil ikke være i stand til at arbejde sammen, i et enkelt system, uden brug af ekstra udstyr - hydrauliske pile.
Selv efter brug af den hydrauliske pil er der stadig behov for kompleks justering og koordinering af et sådant system af kedler i henhold til temperaturen af vandforsyningen til systemet, og.

De angivne fordele og ulemper ved parallelforbindelse kan anvendes både til tilslutningen af hoved- og reservevarmegeneratoren og til tilslutningen af to eller flere reservevarmegeneratorer på enhver type brændstof.

Driftstilstande for controllere

De fleste kaskaderegulatorer er i stand til at fungere i mindst to driftstilstande. I varmedrift implementeres det vejrkompenserede reguleringsprincip, det vil sige, at den indstillede værdi for temperaturen på det varmemedie, der tilføres anlægget, afhænger af udetemperaturen.

Jo lavere udetemperaturen er, desto højere er fremløbstemperaturens sætpunkt. Dette system eliminerer behovet for en blander mellem kedel og varmeforbrugere.

I varmtvandsdrift er anlægget programmeret til at styre anlægget, når den indstillede værdi for fremløbstemperaturen ikke afhænger af udetemperaturerne. Der indstilles med andre ord en vis, tilstrækkelig høj temperaturværdi, som sikrer en høj varmeoverførsel gennem den sekundære varmeveksler.

Denne tilstand bruges normalt til at give en højere temperatur på varmebæreren, der tilføres gennem varmeveksleren til varmtvandsforbrugere og anti-isningssystemer. Modulering af kedeleffekt fører til et betydeligt fald i forskellen mellem de nødvendige og faktiske kølevæsketemperaturer, hvilket forhindrer hyppig "clocking" (tænd/sluk) af kedlen.

Nogle regulatorer er også ansvarlige for driften af hovedcirkulationspumpen og er forbundet med bygningens bygningsstyringssystem. Den moderne generation af laveffektkedler med modulerende brændere giver pladsbesparelser, høj effektivitet, støjsvag drift og pålidelighed. Dette er den ideelle løsning i lavtemperatursystemer; disse kedler er ideelle til gulvvarme, anti-isning, opvarmning af swimmingpools, varmtvandssystemer og varmepumpesystemer, herunder geotermiske. De har allerede vundet en stilling inden for opvarmning af private huse.

Som en del af et kaskadesystem udgør kedler med modulerende brændere et nyt alternativ til industrielle varmesystemer.

I fyringssæsonen og lavsæsonen har ethvert varmesystem en tendens til at have en ujævn og ofte lav belastning af udstyret. Dette problem skal løses, hvor der er behov for en bred vifte af justering af varmeydelsen fra en individuel kedel og et kedelsystem. Men dette fører ofte til et fald i effekten af kedelanlægget, et fald i effektiviteten og en stigning i forbruget af brændbare råvarer. Kaskadekedler (figur 1) repræsenterer den optimale løsning på problemet.

Cascade - en forbindelse, der involverer tilslutning af små varmeenheder til et system.

Ris. en

Automatisering af kaskadekedelhuse

Rollen af automatiseringsværktøjer kan ikke overvurderes med hensyn til bekvemmeligheden ved at organisere kaskadekedelhuse, deres pålidelighed og effektivitet.

Det er automatisering, der er ansvarlig for at "presse ud" den maksimale effektivitet fra kedler, der kører i en kaskade, samtidig med at varmegeneratorerne reagerer på signaler fra forbrugere.

I moderne kondenserende kedler af industriserier er kaskadelogik inkluderet i den grundlæggende automatisering og optimeret til specifikt udstyr.

Hovedfunktionerne ved automatisering af et kaskadekedelhus:

Indsamling af krav fra forbrugere til varmeproduktion og prioritering (brugsvand, varme, ventilation mv.)
Bestemmelse af den optimale driftsform for hver enkelt kedel for at sikre den nødvendige effekt.
Sikring af ensartet udvikling af kedlers ressource (med den sjældne undtagelse diskuteret ovenfor).
Overvågning af ulykker på kedler og signalering herom.

Hvis vi taler om ejendommelighederne ved automatiseringsarbejdet med en kaskade af kondenserende kedler, så består det i strategien med at tænde og tage kedlerne ud af den nuværende drift. Der er tre hovedstrategier:

Tænd senere, sluk tidligere.
I denne driftsform tilføjes yderligere kedler til driften så sent som muligt med en stigning i varmebehovet, det vil sige, at allerede tændte kedler arbejder med maksimal effekt. Med et fald i effektbehovet fjernes kedlerne fra kaskaden så tidligt som muligt. Denne strategi sikrer det mindste antal samtidigt aktive kedler, deres drift ved maksimal effekt og den korteste driftstid for yderligere kedler.

Standard for ikke-kondenserende kedler. Dette skyldes det faktum, at der for ikke-kondenserende kedler er et lille fald i effektiviteten, når der arbejdes med reduceret modulering.
Tænd senere, sluk senere.
Tænde ekstra kedler så sent som muligt, men også slukning så sent som muligt. Den bruges, når det er nødvendigt at sikre det mindste antal operationer for at tænde kedelbrænderne.
Tænd tidligere, sluk senere.
Tænd ekstra kedler så tidligt som muligt med stigende varmebehov og sluk så sent som muligt, når det falder.

Det er denne styringsstrategi, der bruges med moderne kondenserende kedler. Samtidig kører hver enkelt kedel med en minimumsmodulation, der sikrer varmebehovet. Antallet af kørende kedler er maksimalt. Som et resultat får vi den maksimale effektivitet af en kaskadeinstallation med den mest ensartede udtømning af kedelressourcen.

Seriekobling af kedler fordele og ulemper

Hvis to eller flere kedler er seriekoblet, vil de fungere på samme måde som de kaskadekoblede hovedkedler. Den første kedel opvarmer vandet, den anden kedel vil varme det op.

I dette tilfælde er den første ting at gøre at sætte kedlen på den billigste type brændstof for dig. Det kan være et brænde-, kul- eller spildoliefyr. Og bagved kan enhver backup-kedel stå i en kaskade - selv en diesel, endda en pille.

De vigtigste fordele ved parallelforbindelse af kedler:

I tilfælde af at arbejde først, vil varmevekslerne i den anden kedel spille rollen som en slags hydraulisk separator, der blødgør påvirkningen af hele varmesystemet.
Den anden reservekedel kan tændes for at opvarme vand i varmesystemet på de koldeste dage.

Ulemper ved brug af den parallelle metode til tilslutning af backup varmegeneratorer i kedelrummet:

Længere vandvej gennem systemet med flere drejninger i tilslutninger og fittings.

Det er naturligvis umuligt direkte at lade strømmen fra en kedel ind i en andens input. I dette tilfælde vil du ikke være i stand til at frakoble hverken den første eller den anden kedel, hvis det er nødvendigt.

Selvom fra synspunktet om koordineret opvarmning af kedelvand, vil denne metode bare være den mest effektive. Det kan implementeres ved at installere bypass-sløjfer for hver kedel.

De vigtigste fordele ved at bruge kedelkaskader

De fleste af fordelene, der er anført nedenfor, kan ikke kun tilskrives kondenserende kedler, men vi vil særskilt være opmærksomme på, hvad der specifikt adskiller denne type udstyr inden for rammerne af det relevante emne

Forøgelse af det samlede effektmodulationsområde

Som nævnt ovenfor er hovedårsagen til at installere flere kedler i en kaskade at øge kedelhusets maksimale kapacitet, mens ydelsen af en enkelt enhed begrænses.Ud fra dette synspunkt er enhver kedler, man kan sige, ligestillet.

Samtidig skal man ikke glemme, at moderne varmesystemer er underlagt øgede krav til energieffektivitet. Og et af hovedprincipperne for at sikre dette princip er at sikre, at varmegeneratorernes nuværende effekt er lig med systemets behov, hverken mere eller mindre. Følgelig spiller den nedre grænse for kedelkapacitetsmodulationen også en vigtig rolle. Brugen af en kaskade hjælper med at reducere denne grænse markant. Det er også værd at huske, at for mellembreddegrader det meste af året er varmebehovet ikke mere end 30-40% af maksimum.

Ved brug af identiske varmegeneratorer i en kaskade bestemmes den nedre effektgrænse blot ved at dividere minimumsydelsen for en individuel kedel med deres antal. Og her er det let at se, i hvilket gunstigt lys kondenserende kedler fremstår. Minimumsmodulationen for de mest moderne vægmonterede kedler er ca. 15%. Ved at bruge f.eks. fire sådanne kedler opnår vi således et samlet trinløst modulationsområde på 4-100%. Desuden, i modsætning til traditionelle kedler, øges effektiviteten af kondenserende kedler kun med et fald i moduleringen.

Sikring af et højt niveau af fejltolerance i fyrrummet

En ret åbenlys fordel. Jo flere kedler der bruges i en kaskade, er der mindre fald i den samlede effekt i tilfælde af fejl og vedligeholdelse af en individuel varmegenerator.

Nem installation og vedligeholdelse af udstyr

Uanset kedelhusets samlede kapacitet står vi ofte over for pladsbegrænsninger både under design og installation.

	Fra designerens synspunkt tillader brugen af en kaskade af flere kedler en mere fleksibel udnyttelse af den tilgængelige plads, især ved brug af vægmonterede kedler. Til de fleste serier af industrielle vægmonterede kedler findes der færdige hydrauliske løsninger til organisering af kaskader.
	De mest moderne gulvstående kondenserende kedler giver også mulighed for kompakt installation og praktisk hydraulisk rørføring.

Bekvemmelighed for monterings- og serviceorganisationer ligger i den lette levering af en separat kedel til stedet for direkte installation på ethvert trin. Dette gælder især for tagkedler, hvor, hvis det er nødvendigt at udskifte varmegeneratoren (omend ekstremt usandsynligt), kan dens lethed og kompakthed spille en afgørende rolle. I denne sammenhæng skal du heller ikke glemme det foregående afsnit i dette afsnit.

Mulighed for successiv forøgelse af kedelkapacitet

I stigende grad brugt i nyere tid, muligheden for at fordele investeringer til forskellige stadier af byggeriet.

Cascade-løsninger giver dig mulighed for sekventielt at tilføje kapacitet til et eksisterende system. Naturligvis skal den hydrauliske del give mulighed for en sådan udvidelse.

Artikel: Kaskadeløsninger til gulvstående kedler HL

Nødvendige betingelser for en moduleret kaskade

Der er tre vigtige betingelser, som skal være opfyldt, når man designer et "moduleret" kaskadesystem.

For det første,
ledningsforbindelser og regulatorer skal implementeres på en sådan måde, at uafhængig justering af flowcirkulationen gennem hver kedel er mulig. Vand må ikke cirkuleres gennem en ikke-fungerende kedel, ellers vil varmemediets varme blive afgivet gennem varmeveksleren eller kedelhuset.

Dette gælder også for det simple kaskadesystem. Uafhængig justering af varmebærerflowet opnås ved at udstyre hver kedel med en individuel cirkulationspumpe.Ved parallelinstallation af cirkulationspumper bør der installeres kontraventiler for at forhindre returløb af kølevæsken gennem tomgangskedler nedstrøms for pumperne.

Tilførslen af kølevæske til hver kedel ved hjælp af individuelle cirkulationspumper gør det muligt at øge trykket i varmeveksleren til den fungerende kedel for at forhindre kavitation og eksplosiv fordampning.

For det andet
Fremløbs- og returtilslutningerne for hver kedel skal udføres parallelt (især ved brug af kondenserende kedler).

Dette giver dig mulighed for at opretholde den samme vandtemperatur ved indløbet til hver kedel og om nødvendigt at udelukke strømmen af kølevæske mellem kredsløbene. Den lave temperatur af kølevæsken, der tilføres kedlen, bidrager til kondens vanddamp fra forbrændingsprodukter og forbedre systemets effektivitet. Nogle kaskaderegulatorer til kedler med modulerende brændere er udstyret med en "tidsforsinkelse", det vil sige, at de er i stand til at tænde for cirkulationspumpen på en bestemt kedel kort før brænderen tændes.

Derudover kan de holde pumperne kørende et stykke tid efter, at brænderen er blevet slukket.

Den første sikrer, at kedlens varmeveksler opvarmes af den varme indkommende systemkølevæske, hvilket forhindrer termisk chok på grund af en betydelig temperaturforskel (og røggaskondensering for konventionelle kedler), når brænderen tændes. Den anden er at udnytte restvarmen fra varmeveksleren og ikke at fjerne den gennem ventilationssystemet efter endt kedeldrift.

Og for det tredje,
Det er meget vigtigt, at cirkulationspumperne sørger for et tilstrækkeligt flow af kølevæske gennem de kørende kedler, uanset varmesystemets flowhastighed. En naturlig løsning på dette problem er brugen af en hydraulisk lavtryksudskiller