Каскадни систем грејања

Принцип рада каскадне инсталације

Мали котлови, који имају програмску контролу, пролазе кроз процес повезивања на један систем кроз расхладну течност. Ово омогућава глатко и бесконачно подешавање снаге целог система котла. Ова котловска опрема користи информативне технологије које вам омогућавају да савршено контролишете систем током рада.

Систем ради независно, нема потребе за људском интервенцијом. Каскадни котлови су одговор на захтеве корисника, односно на потрошњу топлоте и топле воде.

На пример, када инсталирате 10 гасних котлова снаге од 80 кВ сваки, укупна снага ће бити 800 кВ (10 * 80 кВ = 800 кВ), а минимална снага ће бити 26 кВ (800 * 3,3 / 100 = 26 кВ). при подешавању снаге 40% - 100%).

Предности ових грејних инсталација:

могућност добијања снаге до 1мВ;
отпремање;
опрема која не загађује је важан еколошки аспект;
финансијска атрактивност;
уштеде у употреби;
пуна аутономија;
постављање било где (кров, соба, проширење);
брза монтажа припремљене опреме и инсталација;
дуг радни век;
недостатак изградње великих и неестетичких спољних термалних путева;
даљинско управљање.

Традиционални котловски системи су инфериорни у односу на каскадни котао у погледу радног века. Постизање такве поузданости лежи у заједничком раду више јединица које раде заједно и имају за циљ један заједнички циљ. Систем рада је програмиран тако да сваки дан следећи котао преузима пуштање у рад све опреме за грејање: данас почиње да ради први котао, а сутра ће бити последњи на листи. Дакле, ресурс сваког котла није исцрпљен.

Пиринач. 2

Повезивање котлова за производњу топле воде, поред главне јединице, у свакодневном животу такође је предност каскадне котларнице. Сходно томе, са 10 котлова у систему, може се уградити 9 котлова. Чак и мале количине сваког котла ће допринети великом залиху воде.

Систем котла можете поставити било где, није важно: поткровље, подрум, придружена просторија. Софтвер за управљање котларницама (слика 2) контролише подешену температуру за одређени временски период. За одржавање потребног капацитета укључен је потребан број јединица. Грешка се неће десити, пошто је „људски фактор“ одсутан.

Контрола климе у просторијама је обезбеђена потпуно и аутономно. У случају прекорачења температурних индикатора, програм ће сам искључити систем и, ако је потребно, покренути клима уређај. Са индикатором ниске температуре, све се ради управо супротно. Диспечер ће, користећи модем, са сопственог рачунара моћи да прати стање опреме.

Усисавање дима каскаде котлова

Уклањање дима из система зависи од врсте гасних котлова и спроводи се на следеће методе:

Одвојени коаксијални димњаци;
Одвојени димњаци котлова са турбо пуњењем;
Групни одвод дима са реверзним клапнама за дим;
Природно уклањање дима - групно или појединачно.

Са групним уклањањем дима, не више од 4 котла је повезано на заједнички димњак. Са коаксијалним колективним одводом дима, сваки котао је опремљен противдимним вентилом. Спречава продирање дима у просторију када генератор топлоте не ради.

Димњаци се изводе са нагибом од 5 до 10% према котловима. Приликом израде димоводног система за котлове са отвореном комором за сагоревање потребно је извршити аеродинамички прорачун заједничког димњака како би се обезбедио неопходан нацрт.

Круг грејања са Тицхелман петљом за и против

Двоцевни системи грејања приватне куће, по правилу, су системи слепе улице, што доводи до чињенице да су у последњем радијатору, због највеће удаљености, притисак и проток расхладне течности слабији, односно грејач лошије греје. Овај проблем се решава повећањем броја секција радијатора или додавањем регулатора сваком радијатору.

Друго решење, које се користи приликом уградње двоцевних система грејања за приватну кућу, је балансирање система.

Тицхелманова шема је прилично једноставна. У класичној двоцевној шеми, повратна грејна магистрала почиње од последњег радијатора и завршава се са котлом, а снабдевање почиње од котла и завршава се са последњим радијатором.

Карактеристике Тицхелманове петље су да „повратак“ почиње од првог радијатора, стиже до последњег и враћа се у котао, а напајање, као у класичној шеми, почиње од котла и завршава се са последњим радијатором.

Испоставља се да је први радијатор из котла први на доводу и последњи на повратку, респективно, последњи радијатор је последњи на доводу, али први на повратку.

Ово је нека врста система са директним током у којем се расхладна течност у доводној и повратној грејној мрежи креће у истом правцу.

Ова шема вам омогућава да обезбедите уједначен отпор и проток у двоцевним системима.

Предности и мане петље Алберта Тихелмана

Двоцевни системи грејања приватне куће, који су постављени према Тицхелмановој шеми, имају предности једноцевних система са директним током („Лењинградка“) и двоцевних система, као и низ додатних предности.

Пре свега, примећујемо равнотежу система и одсуство потребе за уградњом различите опреме за подешавање, што је прилично скупо.

Истовремено, проток расхладне течности у целом систему је исти, а рад опреме за производњу топлоте је оптималан и има високу ефикасност.

Недостаци Тицхелман шеме укључују потребу за коришћењем додатних цеви и пожељно великог пречника, а то су додатни трошкови.

Штавише, архитектонске карактеристике приватне куће не дозвољавају увек уградњу отвореног система грејања са три цеви. На пример, врата и бројни други архитектонски облици могу ометати уградњу система грејања овог типа.

Због тога није увек могуће организовати кружно кретање средњег расхладног средства у двоцевном систему грејања приватне куће.

Такође напомињемо да се у већини случајева при уградњи повратних система грејања реверзибилног типа према Тицхелмановој шеми користи хоризонтално ожичење.

У погледу других карактеристика и коришћене опреме за грејање и генератора топлоте, Тицхелманова петља се не разликује од својих двоцевних колега.

Карактеристике рада и принцип рада

Прво треба да нагласите да ће цела конструкција личити на једноставан котао који је повезан са радијаторима. Али у ствари, сви коришћени чворови имају своје карактеристике, створене само за сличну опрему. Управо на основу тога, таквом инсталацијом би требало да се позабаве стручњаци ако постоји готов пројекат (погледајте и чланак „Избор радијатора за грејање: критеријуми избора које диктира пракса“).

Котао и његове предности

Основно је важно одмах изјавити да су такви котлови међу најекономичнијим. Уз то, њихова цена, као опреме, такође је релативно мала.

С обзиром на то, верује се да ће овакав систем бити што ефикаснији и да ће смањити трошкове грејања.

Принцип рада ове опреме заснива се на току поларизације воде помоћу наизменичне струје

На основу овога, снага целог система понекад не достиже ни 400 вати.
Посебну пажњу треба обратити на чињеницу да је за ефикасну реализацију сличног пројекта потребна анода од специјалних технолошких материјала који не садрже ни киселину ни алкалије. Исти захтев се поставља у ствари за цео аутопут.

За ефикаснији пренос воде у сличним дизајнима користе се мале пумпе. Али осим тога, ако узмемо у обзир додатне трошкове њиховог рада, онда свеједно, уштеде неће бити огромне.

Савет! боље је купити комплетан сет потребне опреме од једног произвођача. Ово ће помоћи да се избегну недоследности приликом спајања.

Радијатори

У време када се помињу анодизовани радијатори грејања, много чешће се мисли на алуминијумске производе обложене заштитним слојем применом методе електролизе. Али одмах се мора рећи да су ови дизајни првобитно развијени само за рад са овим котловима.

Чињеница је да је поларизација воде активан процес који захтева поштовање читавог низа услова да би се постигао одличан резултат, посебно одсуство киселина, соли и других елемената који могу да учествују у реакцији.

Узимајући у обзир такве карактеристике грејања, створен је анодизовани радијатор за грејање, који мора издржати ове реакције и имати довољан ниво преноса топлоте. Вреди нагласити да се такво прскање врши и на спољашњој страни производа како би се заштитио од спољних фактора.

Посебну пажњу треба обратити на чињеницу да постоје батерије које имају уграђене независне електроде. Имајући ово на уму, готов производ се претвара у личне системе грејања који се могу преносити

Али рхинестоне треба да нагласи да је ефикасност елемента упоредива са једноставним електричним грејним елементом.

Савет! Фундаментално је важно разумети да користите котлове како бисте престали да бринете о прегревању, али то не значи да је могуће демонтирати заштитне вентиле или филтере. Ако се њиме неправилно рукује, овај систем такође може постати небезбедан.

Стручни савети

Типична упутства за инсталацију таквих производа могу изгледати врло једноставна и потпуно разумљива. Али већина произвођача у циљу опремања топло препоручује коришћење услуга стручњака. Уз то, неки од њих захтевају присуство строго дефинисаних мајстора.

Недавно су посебно популарни изоловани подови који раде на бази истих система. Ово је прилично економична опција за организовање висококвалитетног унутрашњег грејања без употребе батерија. Али мајстори саветују да комбинују ове дизајне, стварајући различите контуре.
Јасан показатељ квалитета опреме је огроман гарантни рок

Ово је посебно важно ако произвођач има личне сервисне центре.

хттпс://иоутубе.цом/ватцх?в=С8ги75гкЛз8

Паралелно повезивање котлова за и против

Горе смо размотрили главне котлове. Сада размислите о повезивању резервних котлова, који би требали бити у систему сваког модерног дома.

Ако су резервни котлови повезани паралелно, онда ова опција има своје предности и недостатке.

Предности паралелног повезивања резервних котлова су следеће:

Сваки котао се може прикључити и искључити независно један од другог.
Сваки генератор топлоте можете заменити било којом другом опремом. Можете експериментисати са подешавањима котла.

Недостаци паралелног повезивања резервних котлова:

Мораћемо више да радимо са цевима за котлове, више лемимо полипропиленске цеви, више заваримо челичне цеви.
Као резултат тога, користиће се више материјала, цеви и фитинга и вентила.
Котлови неће моћи да раде заједно, у једном систему, без употребе додатне опреме - хидрауличних стрелица.
Чак и након употребе хидрауличне стрелице, остаје потреба за сложеним подешавањем и координацијом таквог система котлова према температури довода воде у систем, и.

Наведене предности и мане паралелног повезивања могу се применити како на прикључак главног и резервног генератора топлоте, тако и на повезивање два или више резервних генератора топлоте на било коју врсту горива.

Режими рада контролера

Већина каскадних контролера може да ради у најмање два режима рада. У режиму грејања примењује се принцип управљања према временским условима, односно подешена вредност температуре грејног медијума који се доводи у систем зависи од спољашње температуре.

Што је нижа спољна температура, то је виша подешена вредност температуре полаза. Овај систем елиминише потребу за мешачем између котла и потрошача грејања.

У режиму ПТВ, систем је програмиран да контролише систем када подешена вредност температуре довода не зависи од спољне температуре. Другим речима, поставља се одређена, довољно висока вредност температуре, која обезбеђује висок ниво преноса топлоте кроз секундарни измењивач топлоте.

Овај режим се обично користи за обезбеђивање веће температуре носача топлоте који се преко измењивача топлоте доводи до потрошача ПТВ-а и система против залеђивања. Модулација снаге котла доводи до значајног смањења разлике између потребне и стварне температуре расхладне течности, што спречава често „клоковање“ (укључивање/искључивање) котла.

Неки контролори су такође одговорни за рад главне циркулационе пумпе и повезани су са системом управљања зградом. Модерна генерација котлова мале снаге са модулационим горионицима обезбеђује уштеду простора, високу ефикасност, тих рад и поузданост. Ово је идеално решење у системима ниских температура; ови котлови су идеални за подно грејање, заштиту од залеђивања, грејање базена, системе топле воде и системе топлотних пумпи, укључујући геотермалне. Они су већ освојили позицију у области грејања приватних кућа.

Као део каскадног система, котлови са модулационим горионицима представљају нову алтернативу индустријским системима грејања.

Током грејне сезоне и ван сезоне, сваки систем грејања има тенденцију да има неуједначено и често ниско оптерећење опреме. Овај проблем је потребно решити, где постоји потреба за широким опсегом подешавања топлотне снаге како појединачног котла, тако и котловског система. Али то често доводи до смањења ефекта котловског постројења, смањења ефикасности и повећања потрошње запаљивих сировина. Каскадни котлови (слика 1) представљају оптимално решење проблема.

Каскада - веза која укључује повезивање малих грејних јединица у један систем.

Пиринач. једна

Аутоматизација каскадних котларница

Улога алата за аутоматизацију не може се прецијенити у смислу погодности организовања каскадних котларница, њихове поузданости и ефикасности.

Аутоматизација је та која је одговорна за „исцеђивање“ максималне ефикасности из котлова који раде у каскади, истовремено осигуравајући одзив генератора топлоте на сигнале потрошача.

У савременим кондензационим котловима индустријске серије, каскадна логика је укључена у основну аутоматизацију и оптимизована за специфичну опрему.

Главне функције аутоматизације каскадне котларнице:

Прикупљање захтева потрошача за производњу топлоте и одређивање приоритета (ПТВ, грејање, вентилација, итд.)
Одређивање оптималног режима рада сваког појединачног котла за обезбеђење потребне снаге.
Обезбеђивање равномерног развоја ресурса котлова (са ретким изузетком који је горе размотрен).
Праћење хаварија на котловима и сигнализација о њима.

Ако говоримо о посебностима рада аутоматике са каскадом кондензационих котлова, онда се она састоји у стратегији укључивања и извођења котлова из текућег рада. Постоје три главне стратегије:

Укључите касније, искључите раније.
У овом режиму рада додатни котлови се додају у рад што је касније могуће са повећањем потрошње топлоте, односно већ укључени котлови раде на максималној снази. Када се потражња за струјом смањи, котлови се изводе из каскаде што је пре могуће. Ова стратегија обезбеђује најмањи број истовремених котлова, њихов рад на максималној снази и најкраће време рада додатних котлова.

Стандард за котлове без кондензације. Ово је због чињенице да за котлове без кондензације постоји благи пад ефикасности када раде на смањеној модулацији.
Укључите касније, искључите касније.
Укључивање додатних котлова што је могуће касније, али и гашење што касније. Користи се ако је потребно обезбедити минималан број операција за укључивање горионика котла.
Укључите раније, искључите касније.
Укључивање додатних котлова што је раније могуће са повећањем потражње за топлотом и гашење што је касније могуће са смањењем потражње за топлотом.

Ова стратегија управљања се користи код савремених кондензационих котлова. Истовремено, сваки појединачни котао ради на минималној модулацији која обезбеђује потребу за топлотом. Максималан број котлова који раде. Као резултат, добијамо максималну ефикасност каскадне инсталације са најједноставнијим исцрпљивањем ресурса котла.

Серијско повезивање котлова за и против

Ако су два или више котлова спојени у серију, они ће радити на исти начин као и главни котлови повезани каскадно. Први котао ће загрејати воду, други котао ће је загрејати.

У овом случају, прва ствар коју треба да урадите је да ставите котао на најјефтинији тип горива за вас. То може бити котао на дрва, угаљ или отпадно уље. А иза њега сваки резервни котао може стајати у каскади - чак и дизел, чак и пелет.

Главне предности паралелног повезивања котлова:

У случају рада првог, измењивачи топлоте другог котла ће играти улогу неке врсте хидрауличног сепаратора, омекшавајући утицај на цео систем грејања.
Други резервни котао се може укључити за загревање воде у систему грејања у најхладнијим данима.

Недостаци када се користи паралелна метода повезивања резервних генератора топлоте у котларници:

Дужи пут воде кроз систем са више заокрета у прикључцима и спојевима.

Наравно, немогуће је директно пустити ток из једног котла у улаз другог. У овом случају нећете моћи да искључите ни први ни други котао, ако је потребно.

Иако са становишта координисаног загревања котловске воде, овај метод ће бити најефикаснији. Може се имплементирати уградњом бајпас петљи за сваки котао.

Главне предности коришћења котловских каскада

Већина предности наведених у наставку може се приписати не само кондензационим котловима, већ ћемо посебно обратити пажњу на оно што посебно разликује ову врсту опреме у оквиру релевантне теме

Повећање укупног опсега модулације снаге

Као што је горе наведено, главни разлог за уградњу неколико котлова у каскаду је повећање максималног капацитета котларнице уз ограничавање перформанси једне јединице.Са ове тачке гледишта, сви котлови су, могло би се рећи, у равноправном положају.

Истовремено, не треба заборавити да су савремени системи грејања подложни повећаним захтевима у погледу енергетске ефикасности. А један од главних принципа у обезбеђивању овог принципа је да се обезбеди да тренутна снага генератора топлоте буде једнака потребама система, ни више ни мање. Сходно томе, доња граница модулације капацитета котла такође игра важну улогу. Употреба каскаде помаже да се ова граница значајно смањи. Такође је вредно запамтити да за средње географске ширине већи део године потреба за топлотом није већа од 30-40% максимума.

Када се користе идентични генератори топлоте у каскади, доња граница снаге се одређује једноставним дељењем минималних перформанси појединачног котла са њиховим бројем. И овде је лако видети у каквом повољном светлу се појављују кондензациони котлови. Минимална модулација за најсавременије зидне котлове је приближно 15%. Сходно томе, користећи, на пример, четири таква котла, добијамо укупан опсег модулације без степена од 4-100%. Штавише, за разлику од традиционалних котлова, ефикасност кондензационих котлова се повећава само са смањењем модулације.

Обезбеђивање високог степена толеранције кварова котларнице

Прилично очигледна предност. Што се више котлова у каскади користи, мањи је пад укупне снаге у случају квара и одржавања појединачног генератора топлоте.

Лакоћа уградње и одржавања опреме

Без обзира на укупан капацитет котларнице, често се суочавамо са ограничењем простора како приликом пројектовања тако и приликом монтаже.

Са становишта пројектанта, употреба каскаде од неколико котлова омогућава флексибилније коришћење расположивог простора, посебно када се користе зидни котлови. За већину серија индустријских зидних котлова постоје готова хидраулична решења за организовање каскада.

Најсавременији подни кондензациони котлови такође пружају могућност компактне уградње и погодне хидрауличне цеви.

Погодност за организације за монтажу и сервисирање лежи у лакоћи испоруке засебног котла до места директне уградње у било којој фази. Ово посебно важи за кровне котлове, где, ако је потребно заменити генератор топлоте (иако је то веома мало вероватно), његова лакоћа и компактност могу играти кључну улогу. У овом контексту, не заборавите на претходни параграф овог одељка.

Могућност сукцесивног повећања капацитета котла

У новије време све се користи могућност расподеле инвестиција на различите фазе изградње.

Каскадна решења вам омогућавају да узастопно додате капацитет постојећем систему. Наравно, хидраулички део треба да обезбеди могућност таквог проширења.

Артикал: Каскадна решења за ХЛ подне котлове

Предуслови за модулисану каскаду

Три су важна услова која морају бити испуњена приликом пројектовања „модулираног“ каскадног система.

Прво,
линијски прикључци и регулатори морају бити изведени тако да је могуће самостално подешавање циркулације протока кроз сваки котао. Вода не сме да циркулише кроз котао који не ради, јер ће се у супротном топлота медијума за грејање дисипирати кроз измењивач топлоте или кућиште котла.

Ово важи и за једноставан каскадни систем. Независно подешавање протока носача топлоте се постиже опремањем сваког котла са индивидуалном циркулационом пумпом.Приликом паралелне монтаже циркулационих пумпи, треба поставити неповратне вентиле како би се спречио повратни ток расхладне течности кроз котлове у празном ходу низводно од пумпи.

Снабдевање расхладном течношћу сваког котла уз помоћ појединачних циркулационих пумпи омогућава повећање притиска у измењивачу топлоте радног котла како би се спречила кавитација и експлозивно испаравање.

друго,
Полазни и повратни прикључци за сваки котао морају бити изведени паралелно (нарочито када се користе кондензациони котлови).

Ово вам омогућава да одржите исту температуру воде на улазу у сваки котао и, ако је потребно, искључите проток расхладне течности између кругова. Ниска температура расхладне течности која се доводи у котао доприноси кондензацији водена пара из продуката сагоревања и побољшати ефикасност система. Неки каскадни регулатори за котлове са модулационим горионицима су опремљени функцијом „временског одлагања“, односно могу да укључе циркулациону пумпу одређеног котла непосредно пре него што се горионик укључи.

Поред тога, могу да одрже пумпе у раду неко време након што је горионик искључен.

Први обезбеђује да се измењивач топлоте котла загрева топлим улазним расхладним средством система, чиме се спречава топлотни удар услед значајне температурне разлике (и кондензације димних гасова за конвенционалне котлове) када се горионик упали. Други је да се искористи заостала топлота измењивача топлоте, а не да се одводи кроз вентилациони систем након завршетка рада котла.

и треће,
Веома је важно да циркулационе пумпе обезбеде адекватан проток расхладне течности кроз котлове који раде, без обзира на проток у систему грејања. Природно решење за ово питање је употреба хидрауличког сепаратора ниског притиска