Kaskade oppvarming. Kaskadekobling av kjeler

Under fyringssesongen og utenom sesongen har ethvert varmesystem en tendens til ujevn og ofte lav utstyrsbelastning. Dette problemet må løses, der det er behov for et bredt spekter av justering av varmeeffekten til en individuell kjele og et kjelesystem. Men dette fører ofte til en reduksjon i effekten av kjeleanlegget, en reduksjon i effektivitet og en økning i forbruket av brennbare råvarer. Cascade kjelehus (Figur 1) representerer optimal løsning Problemer.

Cascade - en tilkobling som involverer tilkobling av små varmeenheter til ett system.

Prinsippet for drift av kaskadeinstallasjonen

Små kjeler, som har programkontroll, går gjennom prosessen med å koble til ett system gjennom en kjølevæske. Dette gjør det mulig å jevnt og trinnløst justere kraften til hele kjelesystemet. Gitt kjeleutstyr bruker informative teknologier som lar deg perfekt kontrollere systemet under drift.

Takket være grensesnittet utstyrt med nye enheter, utveksler kjelene informasjon med hverandre. Dette gir deg umiddelbar tilgang til kaskadeparametrene.

Systemet fungerer uavhengig, det er ikke behov for menneskelig inngripen. Kaskadefyrhus er svaret på brukerkrav, nemlig varmeforbruk og varmt vann.

For eksempel, når du installerer 10 gasskjeler med en effekt på 80 kW hver, vil den totale effekten være 800 kW (10 * 80 kW = 800 kW), og minimumseffekten vil være 26 kW (800 * 3,3 / 100 = 26 kW) ved justering av kraften 40 % - 100 %).

Datafordeler varmeinstallasjoner:

• muligheten for å få effekt opp til 1mW;
• utsendelse;
• ikke-forurensende utstyr er et viktig miljøaspekt;
• økonomisk attraktivitet;
• besparelser i bruk;
• full autonomi;
• plassering hvor som helst (tak, rom, tilbygg);
• rask installasjon forberedt utstyr og installasjoner;
• langsiktig tjenester;
• mangel på konstruksjon av store og uestetiske eksterne termiske ruter;
• fjernkontroll.

Tradisjonelle kjelesystemer er dårligere enn kaskadekjelen når det gjelder levetid. Å oppnå denne påliteligheten er felles arbeid flere enheter som jobber sammen og retter seg mot ett felles mål. Arbeidssystemet er programmert slik at neste kjel hver dag overtar lanseringen av alt varmeutstyr: i dag starter den første kjelen arbeidet, og i morgen er den den siste i kølisten. Derfor er ressursen til hver kjele ikke oppbrukt.

Å koble til kjeler for å produsere varmtvann, i tillegg til hovedenheten, i hverdagen er også en fordel med et kaskadekjelehus. Følgelig, med 10 kjeler i systemet, kan 9 kjeler installeres. Selv små volumer av hver kjele vil legge opp til en enorm tilførsel av vann.

Du kan plassere kjelesystemet hvor som helst, det spiller ingen rolle: et loft, en kjeller, et tilknyttet rom. Programvare Fyrromskontrollsystemet (Figur 2) styrer den innstilte temperaturen for en bestemt tidsperiode. Nødvendig antall enheter er involvert for å opprettholde nødvendig kapasitet. En feil vil ikke oppstå, siden den "menneskelige faktoren" er fraværende.

Klimakontroll av lokalene leveres fullstendig og autonomt. Ved overskridelse av temperaturindikatorene, vil programmet slå av selve systemet og om nødvendig starte klimaanlegget. Med en lav temperaturindikator gjøres alt akkurat det motsatte. Senderen, ved hjelp av et modem, fra sin egen datamaskin vil kunne overvåke tilstanden til utstyret.

Hvor og hvordan plasserer man utstyret?

Alt avhenger av egenskapene til bygningen. Kaskadefyrrommet har flere plasseringsmuligheter, som alle har fordeler og ulemper.

Hovedkrav:

• plass til oppvarmingsutstyr må ha tilstrekkelig areal;
• tilstedeværelsen av et ventilasjonssystem;
• utstyr for fjerning av forbrenningsprodukter.

Hvis huset tillater det, er loftsplassen ideell. Og boarealet er reddet, og det vil ikke være behov for å bygge en høy skorstein.

Ingen andre systemer kan måle seg med et kaskaderom på taket. En kaskade av veggmonterte kjeler, i motsetning til stasjonære gulvstående enheter, er lett, enkel å transportere og installere. De trenger ikke å løftes med spesielle kraner, det er ikke nødvendig å demontere takbelegget under utskifting av kjeler. Ved havari eller feil, skiftes enheten raskt uten ekstra innsats og tid.

Den lille vekten av kjelesystemet plassert på veggen er ikke en ekstra belastning på taket i bygningen. Gasser kan fjernes gjennom veggen til utsiden, hvor kjelene er festet. Alt dette gjør det mulig å spare på konstruksjonen av et dyrt skorsteinssystem i rustfritt stål.

Kjelesystemet kan også plasseres i et rom hvor det er nødvendig å utstyre en skorstein. Skorsteinen må være fullstendig klargjort for å fjerne hele volumet av gasser. Beregningen er gjort på dataprogram. Problemet med gassfjerning vies ofte lite oppmerksomhet. Men dette er et veldig viktig aspekt. Vanligvis tas forutsetninger i betraktning.

Hovedkravet er tilkobling av hver kjele separat med et separat skorsteinsrør.

Skorsteinen (fig. 3) til kaskadefyrrommet skal:

• Bruk en skorstein eller et rør med rund seksjon.
• Installasjonen av skorsteinen skal skje i en helning på 1:10 mot siden av kjelevarmeenheten.

Uansett hvilken tilstand objektet er i, skal skorsteinssystemet alltid beregnes nøyaktig. Gammel type fastbrenselkjeler har en ganske bred røykkanal. Denne bredden tillater normal utgang av flere skorsteiner selv uten en firkantet seksjon. Effektiviteten til utkastet avhenger av hvor høyt skorsteinen er bygget. Jo høyere - jo bedre skyvekraft og prosessen med å blande gasser med luft.

For god drift av kaskadekjelehuset og alt kjeleutstyr er det nødvendig å kontrollere temperaturendringene i røykindikatorer i skorstein. Denne prosedyren gjør det mulig å bestemme prosessen med kondens i røyken. Den mest effektive indikatoren er ved utgangen av røyk fra skorsteinen, og der er det nødvendig å måle.

Utformingen av et slikt kjelesystem krever mye oppmerksomhet. Det er bedre å overlate beregningen til en spesialist for å unngå overvurderte parametere eller utilstrekkelig termisk komfort. Riktig beregning er en garanti effektivt arbeid kjeleoppvarming, kostnadsbesparelser, tilstrekkelig varme i lokalene. spesiell oppmerksomhet krever et fast brenselsystem. Ofte er det nettopp slike kaskadesystemer som har en overvurdert termisk kraft.

Bærerammen vil bidra til å fikse de veggmonterte kjelene (fig. 4). Strukturen er festet både til veggen og til gulvet. Det benyttes kun bærende vegger, og ikke skjøre skillevegger. Kjeler er festet til rammen.

For at kaskadesystemet skal fungere riktig, må varmekretsene og kjelene være adskilt fra hverandre. Dette er nødvendig fordi forbruksvolumene av vann varierer med mengden av kjelen. En dynamisk trykkhydraulikkompressor vil hjelpe med dette. Du vil også trenge tilstedeværelsen av en standardisert hydraulisk avskjæring, komplett med en manifold for det nødvendige antallet kjeleenheter.

Kjeler er plassert i en enkelt rad. Det er også mulig å plassere kjeler i to parallelle rader (baksiden til hverandre), ved installasjon av et kaskadekjelehus midt i rommet.

Ved installasjon av kjeler for varmtvannsforsyning aktiverer utstyret frostvæskesystemet daglig. Flytte fra vinter til sommermodus bruk startes systempumpene automatisk hver dag, og bærer varmemediet gjennom systemet.

Ventilasjon er et viktig aspekt. Eventuelt varmeutstyr må ha ventilasjonssystem. Den skal tilføre luft til kjelerommet for forbrenning av kjeler, være intens og påvirke lufttemperaturen inne i selve kjeleapparatet. Forbrenningsluften kommer inn gjennom skorsteinen. Men under beregningen av systemet må man også ta hensyn til at en del av skyvekraften må være i reserve for luftdrift og forbrenning. Når kjelesystemet ikke fungerer, er det verdt å sørge for naturlig ventilasjon rom med vinduer og dører. Dette vil tillate utveksling av luftmasser mellom rommet og gaten.

I dag velger mange forbrukere gassvarmegeneratorer (kjeler) som hovedkilde for varme- og vannforsyning. Det finnes flere typer montering gassutstyr:

1 . En varmegenerator er installert i varmesystemet.

2 . Det er montert flere varmegeneratorer i varmesystemet.

Vurder muligheten for å installere flere varmegeneratorer i systemet for å kompensere for varmetap. Det er flere typer kontrollsystem med denne utformingen: parallellkobling av hver kjele, når hver av kjelene fungerer separat fra hverandre, men for ett system (oppvarming, varmtvannsforsyning, ventilasjon, etc.); og for det andre, kaskadekjeler når utstyret er installert og tilkoblet i ett felles system termisk mekanisk og elektrisk tilkobling.

I dette tilfellet er kaskaden kombinert av et enkelt kontrollsystem.

Så hva er en kaskade? Cascade er en av de mest effektive måterøke maksimaleffekten eller øke minimumseffekten til en enhet, men mer om det senere, men for nå, for eksempel, la oss se på driften av et individuelt varmepunkt.

Som praksis viser, til det maksimale varmebelastning utstyret fungerer fra tre til fem måneder i året med en nominell varmebelastning på 60 til 100 %, mens resten av tiden går utstyret med redusert effekt (fra 40 til 60 %). La oss ta utgangspunkt i oppvarmingsperioden fra mars til september, og området til det oppvarmede rommet er 1000 m 2 eller oppvarming av vann i varmtvannsforsyningssystemet. I følge gjennomsnittsberegninger gir 1 m 3 forbrent gass ca. 10 kW kjeleeffekt. Så hvis du bruker en kjele med en kapasitet på 100 kW som varmeenhet, vil minimumsbelastningen være 50 kW, som er lik et gjennomsnittlig forbruk på 5 m 3 gass per time. Hvis du har en kaskade på tre kjeler med en effekt på 36 kW hver koblet til systemet ditt, vil, som praksis viser, en av varmegeneratorene med en minimumsbelastning på 10,6 kW slå seg på, som tilsvarer en gjennomsnittlig gassstrøm på 1,6 m 3 i timen. Som et resultat, når du opererer i systemet til en gassvarmegenerator med en slik minimumsbelastning i løpet av oppvarmingsperioden, vil gassforbruket være nesten tre ganger høyere sammenlignet med kaskadekjeler, og dette er en økning i økonomiske kostnader.

Typiske installasjonsskjemaer for gassbrennerutstyr (kaskade) er som følger.

Den første er en enkel kaskade. Denne ordningen inkluderer gassutstyr med entrinns eller totrinns brennere. Når du installerer en slik ordning, fungerer utstyret i henhold til følgende prinsipp: først slås det første trinnet av brenneren på med en nominell effekt på 70% (fra total kraft kjele), og hvis denne kraften ikke er nok til å kompensere for varmetap, er det andre trinnet koblet til arbeid med en effekt på 100%.

Den andre er modulert. Denne installasjonsordningen er mer økonomisk. Den kombinerer utstyr med modulerende brennere. Det er mulig å jevnt endre volumet av drivstofftilførsel og evnen til å regulere varmeeffekten i et ganske bredt område. Det vil si at utstyret slås på med en minimum termisk belastning på 40 % og, om nødvendig, jevnt øker den til en effekt på 100 % i trinn på 1 %.

De viktigste fordelene med et kaskadesystem med to eller flere gasskjeler i forhold til konvensjonelle systemer der kun én gasskjele brukes som oppvarmingsutstyr er som følger.

Først, driften av gassutstyr bør styres av en kaskadekontrollenhet eller annen automatisering. Flertrinnskontrolleren for et enkelt kaskadesystem, ved hjelp av proporsjonal-integral-derivert (PID) kontroll, måler konstant temperaturen på varmemediet som tilføres systemet, sammenligner den med den beregnede verdien og bestemmer hvilken brenner som skal slås på og som bør slås av.

En av kjelene i kaskaden fungerer som en "mester" og slås på først av alt, resten, "slave", kobles til etter behov. Kontrollautomatisering lar deg overføre rollen som "leder" fra en kjele til en annen, samt å utføre sekvensen for å slå på "slaven". Automatisering utfører også sekvensen med å slå på utstyret, noe som garanterer samme antall timers drift av gassbrenneren. Som regel leveres automatiseringen av kontrollsystemet komplett med en sensor utetemperatur, som gjør det mulig å styre moduleringen av gassbrenneren (effekt og turtemperatur) avhengig av temperaturen miljø. For eksempel ved en utelufttemperatur på 0 °C vil temperaturen på varmemediet i tilførselsledningen være 50 °C. Ved en utetemperatur på -10 °C vil kjølevæsken tilføres tilførselsledningen allerede ved en temperatur på 60 °C osv. Jo lavere omgivelsestemperatur, desto høyere kjølevæsketemperatur. Automatisering vil slå på nødvendig beløp kjeler avhengig av nødvendig effekt.

For det andre, dette sparer gass og sparer dermed økonomiske ressurser som kan brukes til gjenoppbygging av anlegget ditt. Evnen til kjeler med modulerende brennere til å redusere drivstofforbruket omtales ofte som brennerens driftskontrollfaktor (forholdet mellom kjelens maksimale varmeeffekt og minimum). Hvordan kan dette implementeres? Det er veldig enkelt, systemet vil gjøre det for deg.

La oss gi et eksempel - når utstyret fungerer med en effekt på mer enn 70%, begynner et økt gassforbruk. Du har to kjeler med en kapasitet på 24 kW hver. Først slås den første kjelen på med en nominell belastning på 9,4 kW og øker den gradvis til 100 % effekt. Hvis en kjele ikke er nok, slås den andre kjelen på, for eksempel med en kapasitet på 40 %. Totalt vil totalbelastningen på begge kjelene være 32 kW. Det andre alternativet - den første kjelen er også slått på med en nominell belastning på 9,4 kW og øker gradvis til en effekt på 70%. Hvis denne effekten ikke er nok, slås den andre kjelen på med en effekt på 70%, og den totale belastningen vil også være 32 kW. Ved drift av gassutstyr i den andre varianten vil gassbesparelsen være fra 15 til 30 %.

For det tredje, Dette er enkel transport og installasjon av utstyr. Flere veggmonterte kjeler er mye enklere å installere eller montere enn én kraftig kjele. Tilstrekkelig små dimensjoner og vekt av veggmonterte kjeler bestemmer fordelen med å installere dem i en kaskade ved installasjon av takkjeler, i kjellere eller halvkjellere. Spesielt når du installerer slike kjeler, kreves det ingen ekstra kostnader for spesialutstyr for å løfte eller transportere en kraftig totalkjele.

Fjerde, det er en reserve. Hvis en av kjelene av en eller annen grunn svikter, for eksempel ved feil på varmegeneratoren, vil hele systemet fortsette å gå med redusert eller middels effekt. Hvis en kjele fungerer i systemet, og den "går i feil", vil hele varmesystemet slutte å fungere, og i kaskaden er hver kjele autonom, og i tilfelle av nødsituasjon bare den mislykkede enheten vil slå seg av.

Femte, Dette er vilkårene for plassering. En kaskade av veggmonterte varmegeneratorer tillates montert og driftet i påmonterte, innebygde, frittstående, takkjeler, etc.

I praksis er det mange eksempler når det under rekonstruksjon av et objekt, utvidelse og tillegg av ekstra varmeforbrukere var nødvendig å modernisere selve kjelehuset (for å endre det eksisterende gassutstyret til et kraftigere), noe som førte til store økonomiske tap, og med kaskadekontrollalternativet kan du enkelt legge til eksisterende system en eller flere kjeler.

Det er flere alternativer for å plassere gassutstyr: montering av utstyr på en vegg, på spesialiserte stativer (fester) på rad, eller plassering av gassbrennerutstyr "rygg mot rygg".

Så, kaskade kjelehus brukes i nesten alle områder, men de er mest etterspurt i autonome varmeforsyningssystemer for ett eller flere objekter. Ved installasjon av kaskadestyring trenger ikke potensielle kunder og forbrukere å bygge en varmeledning fra sentralisert system oppvarming, som selvfølgelig har betydelige varmetap, spesielt med varmtvannsfunksjonen.

Mest lønnsom løsning kaskaderegulering er installasjon av dette utstyret i private hjem, restauranter, hoteller, butikker annet område etc. Hvis kunden vet hvordan han skal telle pengene sine, ønsker å være sikker på sikkerheten, effektiviteten, påliteligheten og kvaliteten til utstyret hans, vil han velge et kjelerom bestående av en kaskade av kjeler.

La oss begynne med hva moderne hjem ligger med midtbane, skal være 2 kjeler. Ikke engang nødvendigvis 2 kjeler, men to uavhengige kilder til termisk energi - det er sikkert.

Vi har allerede skrevet om hvilke kjeler eller energikilder disse kan være i artikkelen "". Den beskriver mer enn detaljert hvilken kjele, hvilken understudie som er nødvendig og kan velges.

I dag vil vi vurdere hvordan du kobler 2 eller flere varmegeneratorer til et enkelt varmesystem og hvordan du kobler dem. Hvorfor skriver jeg om 2 eller flere enheter med termisk utstyr? Fordi det kan være mer enn 1 hovedkjele, for eksempel to gasskjeler. Og det kan også være mer enn 1 reservekjele, for eksempel på forskjellige typer brensel.

Tilkobling av to eller flere hovedvarmegeneratorer

La oss først vurdere en ordning der vi har to eller flere varmegeneratorer, som er de viktigste, og som oppvarmer huset, opererer på samme drivstoff.

Disse er vanligvis koblet sammen i en kaskade for å varme opp rom fra 500 kvm. Totalt areal. Sjelden nok kobles de sammen for grunnleggende oppvarming eller fastbrenselkjeler.

Vi snakker om de viktigste varmegeneratorene, og om oppvarming av boliger. For kaskade og modulære kjelehus for oppvarming av store industrilokaler kan omfatte "batterier" av kull- eller oljefyrte kjeler i en mengde på opptil ett dusin.

Så, som nevnt ovenfor, er de koblet til en kaskade når en andre identisk kjele eller en litt lavere effekt komplementerer den første varmegeneratoren.

Vanligvis, i lavsesongen og lett frost, fungerer den første kjelen i kaskaden. I frost eller hvis det er nødvendig å raskt varme opp lokalene, er en andre kjele i kaskaden koblet til den for å hjelpe.

I kaskaden er hovedkjelene koblet i serie slik at de varmes opp av den første varmegeneratoren. Samtidig er det selvfølgelig i denne bunten mulig å isolere hver kjele og bypass, som lar deg la vann omgå den isolerte kjelen.

Ved feil kan en hvilken som helst av varmegeneratorene slås av og repareres, mens den andre kjelen vil varme opp vannet i varmesystemet.

Det er ikke noe spesielt alternativ til dette systemet. Som praksis viser, er det bedre og mer pålitelig å ha 2 kjeler med en kapasitet på 40 kW hver enn en kjele med en kapasitet på 80 kW. Dette lar deg reparere hver enkelt kjele uten å stoppe varmesystemet.

Og lar også hver av kjelene fungere på egen hånd full kraft hvis nødvendig. Mens 1 høyeffektkjele bare ville fungere på halv effekt og økt klokkefunksjon.

Parallellkobling av kjeler - fordeler og ulemper

Vi har vurdert hovedkjelene ovenfor. Vurder nå tilkoblingen av reservekjeler, som bør være i systemet til ethvert moderne hjem.

Hvis reservekjeler er koblet parallelt, har dette alternativet sine fordeler og ulemper.

Fordelene med parallellkobling av reservekjeler er som følger:

• Hver kjele kan kobles til og fra uavhengig av hverandre.
• Du kan erstatte hver varmegenerator med hvilket som helst annet utstyr. Du kan eksperimentere med kjeleinnstillinger.

Ulemper med parallellkobling av reservekjeler:

• Vi må jobbe mer med rørlegging av kjeler, mer lodding polypropylen rør, flere sveising av stålrør.
• Som et resultat vil flere materialer, rør og beslag og ventiler bli brukt.
• Kjelene vil ikke kunne fungere sammen, i et enkelt system, uten bruk av tilleggsutstyr - hydrauliske piler.
• Selv etter bruk av den hydrauliske pilen er det fortsatt behov for kompleks justering og koordinering av et slikt system av kjeler i henhold til temperaturen på vannforsyningen til systemet, og.

De angitte fordelene og ulempene med parallellkobling kan brukes både på tilkoblingen av hoved- og reservevarmegeneratoren, og på tilkoblingen av to eller flere reservevarmegeneratorer på alle typer drivstoff.

Seriekobling av kjeler - fordeler og ulemper

Hvis to eller flere kjeler er seriekoblet, vil de fungere på samme måte som hovedkjelene koblet i kaskade. Den første kjelen vil varme opp vannet, den andre kjelen vil varme det opp.

I dette tilfellet er det første du må gjøre å sette kjelen på den billigste drivstofftypen for deg. Det kan være en ved-, kull- eller spilloljekjele. Og bak den kan enhver reservekjele stå i en kaskade - til og med en diesel, til og med en pellets.

De viktigste fordelene med parallellkobling av kjeler:

• I tilfelle av å jobbe først, vil varmevekslerne til den andre kjelen spille rollen som en slags hydraulisk separator, som myker opp virkningen på hele varmesystemet.
• Den andre reservekjelen kan slås på for å varme opp vann i varmesystemet på de kaldeste dagene.

Ulemper når du bruker den parallelle metoden for å koble til backup varmegeneratorer i fyrrommet:

• Lengre vannvei gjennom systemet med stor kvantitet svinger og innsnevring i koblinger og beslag.

Naturligvis er det umulig å direkte la strømmen fra en kjele inn i inngangen til en annen. I dette tilfellet vil du ikke kunne koble fra verken den første eller den andre kjelen, om nødvendig.

Selv om fra synspunktet om koordinert oppvarming av kjelevann, vil denne metoden bare være den mest effektive. Det kan implementeres ved å installere bypass-sløyfer for hver kjele.

Parallell og seriekobling av kjeler - anmeldelser

Og her er et par anmeldelser om parallell- og seriekobling av varmegeneratorer i varmesystemet fra brukere:

Anton Krivozvantsev, Khabarovsk-regionen: Jeg har den, den er den viktigste og varmer opp hele varmesystemet. Jeg er fornøyd med Rusnit, en vanlig kjele, 1 varmeelement utbrent på 4 års drift, jeg byttet det selv, alt var der i 30 minutter med røykpause.

En KChM-5-kjele er koblet til den i par, som jeg bygde inn i. Lokomotivet viste seg å være et edelt, det varmes opp perfekt, og viktigst av alt er automatiseringen av prosessen nesten den samme som for en automatisk pelletskjele.

Disse 2 kjelene fungerer for meg i par, etter hverandre. Vannet som Rusnit ikke varmet opp varmes opp av KChM-5 og pelletsbrenneren Pelletron-15. Systemet ble som det skulle.

Det er en anmeldelse til, nå om parallellkobling av 2 kjeler i fyrrom:

Evgeny Skomorokhov, Moskva: Hovedkjelen min er , som hovedsakelig fungerer på ved. Min reservekjele er den vanligste DON, som inngår i systemet med den første parallelt. Den fyrer sjelden opp, og faktisk arvet jeg den sammen med huset jeg kjøpte.

Men 1 eller 2 ganger i året, i januar, må du også oversvømme den gamle DON, når vannet i systemet nesten koker, men det fortsatt er kaldt i huset. Alt dette skyldes dårlig isolasjon, jeg er ikke ferdig med å isolere veggene enda, og det ville vært greit å isolere loftsgulvene bedre.

Når isolasjonen er ferdig til slutt tror jeg at jeg ikke kommer til å smelte den gamle DON-kjelen i det hele tatt, men jeg lar den stå som backup.

Hvis du har kommentarer til dette materialet, vennligst skriv dem i kommentarskjemaet nedenfor.

Mer om dette emnet på vår nettside:

1. 
   Ordene " gasskjeler enkeltkrets gulvvarmesystemer er ukjent for en uerfaren person og høres uhyrlig uforståelig ut. I mellomtiden, intens forstadsbygging fremmer...
2. 
   Kjeler Buderus Logano G-125, som kjører på flytende drivstoff, er tilgjengelig i tre kapasiteter - 25, 32 og 40 kilowatt. Deres viktigste...
3. 
   Prinsippet om drift av evt gasskjele er at, som et resultat av forbrenning av gassformig drivstoff, Termisk energi, som overføres til kjølevæsken ...
4. 
   Vanngulvvarmekonvektorer jevnt og i løpet av kort tid varmer opp et rom av enhver størrelse. Når det gjelder interiørestetikk, slik ...

Kjelekaskade er en effektiv teknikkå øke enhetseffekten til varmeapparatet, som har blitt brukt av varmespesialister i mange år. Mottakskonseptet er enkelt: vi deler den totale varmebelastningen mellom to eller flere uavhengig styrte kjeler og inkluderer i kaskaden kun de kjelene som tilfredsstiller behovet for denne belastningen på et bestemt tidspunkt. Hver kjele representerer sitt eget "trinn" av varmeeffekt i systemets totale effekt. Den intelligente kontrolleren (mikrokontrolleren) overvåker konstant temperaturen på kjølevæsketilførselen og bestemmer hvilke trinn i systemet som skal slås på for å opprettholde den innstilte temperaturen.

De viktigste fordelene med et kaskadevarmesystem:

1. økt pålitelighet (hvis en kjele svikter, kan resten delvis eller helt dekke den nødvendige varmebelastningen);
2. økt effektivitet (konvensjonelle kjeler mister ganske mye effektivitet når de opererer med delvis kraft);
3. forenkling av installasjonen (enkeltelementer i kaskaden er mye enklere å levere og installere enn en høykapasitetskjele).

Det er klart at et system med flere kjeler i stedet for en er i stand til å mer effektivt gi betingelsene for designbelastninger. Basert på dette kan det antas at jo flere trinn i kaskadesystemet, jo bedre vil det tilfredsstille varmesystemets belastninger. Dette er spesielt effektivt når lav effekt er nødvendig.

Men med en økning i antall trinn, øker også arealet av varmeoverføringsoverflaten til systemet (varmetap gjennom kjelehusene), gjennom hvilket varmetap oppstår. Dette kan til slutt negere fordelene økt effektivitet et slikt system. Derfor er det ikke alltid tilrådelig å bruke mer enn fire trinn. En iboende begrensning ved et "enkelt" kaskadesystem (kjeler med ett-trinns eller totrinns brennere) er trinnvis kontroll av varmekapasiteten (systemeffekt), og ikke en kontinuerlig regulert prosess.

Selv om bruk av mer enn to trinn reduserer oppvarmingskapasiteten til hver kjele betydelig, vil et "modulerende" kaskadesystem (kjeler med modulerende brennere) være en ideell løsning. Modulerende brennere tillater trinnløs justering av effekt avhengig av varmebehovet. Den siste trenden innen kaskadeløsninger er det modulerte kaskadesystemet.

I motsetning til bruken av trinnbrennere, er kjeler med modulerende brennere i stand til jevnt å endre volumet av drivstofftilførselen, og derfor kontrollere nivået av varmeeffekt over et bredt spekter av verdier. Til dags dato er monterte kjeler med økt effekt med modulerte brennere bredt representert på varmeutstyrsmarkedet, i stand til jevnt å endre kjelens ytelse i området 30-100% av den nominelle varmeeffekten.

Evnen til kjeler med modulerende brennere til å redusere drivstofforbruket blir ofte referert til som brennerens driftskontrollfaktor (dvs. forholdet mellom den maksimale varmeeffekten til kjelen og minimum). For eksempel driftsreguleringskoeffisienten til en kjelebrenner med maksimal varmeeffekt på 50 kW og minimumsforbruk 10 kW drivstoff vil være lik 50 kW / 10 kW, eller 5:1.

Den totale driftsreguleringen av kjeler installert i et kaskadesystem overskrider betydelig koeffisienten til en individuell kjele. Hvis for eksempel tre kjeler brukes i et kaskadesystem med maksimal termisk effekt på 50 kW og minimum 10 kW, vil total kapasitetsregulering være mellom 150 og 10 kW. Derfor vil arbeidsreguleringsforholdet til et slikt system være 15:1.

Nødvendige betingelser for en "modulert" kaskade

Det er tre viktige forhold, som bør utføres når du designer et "modulert" kaskadesystem. For det første må nett- og regulatorforbindelsene implementeres på en slik måte at uavhengig justering av strømningssirkulasjonen gjennom hver kjele er mulig. Vann må ikke sirkuleres gjennom en kjele som ikke er i drift, ellers vil varmen fra varmemediet forsvinne gjennom varmeveksleren eller kjelehuset. Dette gjelder også det enkle kaskadesystemet.

Uavhengig justering av varmebærerstrømmen oppnås ved å utstyre hver kjele med en individuell sirkulasjonspumpe. Når du installerer sirkulasjonspumper parallelt, for å forhindre returstrømmen av kjølevæsken gjennom tomgangskjeler, nedstrøms for pumpene, er det nødvendig å installere Sjekk ventiler. Tilførselen av kjølevæske til hver kjele ved hjelp av individuelle sirkulasjonspumper gjør det mulig å øke trykket i varmeveksleren til driftskjelen for å forhindre kavitasjon og eksplosiv fordampning.

For det andre må strømnings- og returkoblingene for hver kjele gjøres parallelt (spesielt ved bruk av kondenserende kjeler). Dette lar deg opprettholde den samme vanntemperaturen ved innløpet til hver kjele og, om nødvendig, utelukke flyten av kjølevæske mellom kretsene. Den lave temperaturen på kjølevæsken som tilføres kjelen bidrar til kondensering av vanndamp fra forbrenningsproduktene og effektivitetsøkning systemer.

Noen kaskaderegulatorer for kjeler med modulerende brennere er utstyrt med en "tidsforsinkelse"-funksjon, dvs. kan slå på sirkulasjonspumpen til en bestemt kjele kort tid før brenneren slås på. I tillegg kan de holde pumpene i gang en stund etter at brenneren er slått av. Den første sikrer at kjelens varmeveksler varmes opp av den varme innkommende systemkjølevæsken, noe som forhindrer termisk sjokk på grunn av en betydelig temperaturforskjell (og røykgasskondensasjon for konvensjonelle kjeler) når brenneren tennes.

Den andre er å utnytte restvarmen til varmeveksleren, og ikke å fjerne den gjennom ventilasjonssystemet etter endt kjeledrift. Og for det tredje er det svært viktig at sirkulasjonspumpene gir en tilstrekkelig strøm av kjølevæske gjennom driftskjelene, uavhengig av strømningshastigheten til varmesystemet. En naturlig løsning på dette problemet er bruken av en hydraulisk lavtrykksseparator.

Stadier av systeminstallasjon

Tilkoblingen av kaskadesystemet utføres i tre trinn:

1. hydraulisk balansering av kjeler og systemer;
2. tilkobling til en enkelt røykoppsamler;
3. innstillinger for kaskadeautomatisering.

Takk til modulært system installasjon, som kan sammenlignes med montering av en barnedesigner, oppnås en høy installasjonshastighet og pålitelighet av systemet. Hovedtrinnene for installasjon av et kaskadevarmegenererende anlegg er vist i fig. 2. Naturligvis er den viktigste måten å koordinere flere varmegenererende enheter og et varmeforsyningssystem på en hydraulisk lavtrykksmanifold.

Metoder for å beregne utvalg og installasjon er velkjente. Kjelens hydrauliske tilpasningssystem består av flere standard tilkoblingstrinn: 1. to kjeler i en kaskade; 2. tredje kjele i kaskaden; 3. kaskade sikkerhetsgrupper (fig. 3). Avhengig av nødvendig effekt kan en kaskade av to eller tre kjeler settes sammen. Grunnmaterialet er tykkveggede nikkelbelagte rør, som kobles sammen ved hjelp av hurtigkoblinger (det såkalte "amerikanske").

Pakken inkluderer alt nødvendige elementer fra stoppekraner til pakninger. Dette utstyret lar deg raskt og nøyaktig utføre installasjonen av kaskaden.

Modulert kontroll

Flertrinnskontrolleren for et enkelt kaskadesystem, ved hjelp av proporsjonal-integral-derivert (PID) kontroll, måler konstant temperaturen på varmemediet som tilføres systemet, sammenligner den med den beregnede verdien og bestemmer hvilken brenner som skal slås på og som bør slås av. For å kontrollere kaskaden av kjeler og oppnå økonomisk drivstofforbruk, er det nødvendig å bruke spesiell automatisering.

En av kjelene i kaskaden fungerer som en "mester" og slås på først av alt, resten, "slave", kobles til etter behov. Kontrollautomatisering lar deg overføre rollen til "mesteren" fra en kjele til en annen, samt utføre sekvensen for å slå på "slave"-kjelene og temperaturforskjellene for å slå på hvert påfølgende trinn.

Ved feil på blykjelen endres prioriteten automatisk. Hvis det ikke er behov for varme fra noen av sonene, vil regulatoren slå av alle kjeler og, når et behovssignal mottas, sette dem i drift. Etter at den siste kjelen er slått av, slås sirkulasjonspumpen av etter en viss tid.

I de fleste "modulerte" kaskadesystemer er kontrollmetoden annerledes. Som regel er målet å øke driftstiden til kjeler i lavtemperaturområdet og ved deleffekt. Immergas anbefaler å bruke Honeywell Smile SDC 12-31-serien kontrollere for sine Victrix 50-kjeler (fig. 4). Selv om forskjellige produsenter by på ulike systemer kontroll, den generelt aksepterte tilnærmingen er som følger: slå på kjelen, og deretter modulere driften til et nivå av varmeeffekt som tilfredsstiller den nødvendige belastningen.

Hvis en ekstra varmeforsyning er nødvendig, reduseres varmekapasiteten til den første kjelen betydelig, den andre kjelen slås på, og deretter moduleres varmekapasiteten til begge kjelene for å møte den nødvendige belastningen. En slik ordning sikrer driften av begge kjeler ved lavere varmeeffekter, og derfor i en mer skånsom modus, i motsetning til driften av en kjele med full effekt.

Dette øker varmevekslingens overflateareal, derfor øker sannsynligheten for kondensering av vanndamp fra forbrenningsproduktene, samt Systemeffektivitet. La oss anta at belastningen fortsetter å øke og to kjeler som opererer med et relativt høyt nivå av oppvarmingskapasitet, kan ikke oppfylle betingelsene.

Deretter reduserer den andre kjelen drivstofforbruket, den tredje slås på, og varmeeffekten til det andre og tredje trinnet moduleres parallelt. I noen systemer er den første kjelen også i stand til å redusere drivstofforbruket når de resterende trinnene er aktivert, derfor kan alle tre effekttrinnene styres parallelt.

Driftsmoduser for kontrollere

De fleste kaskadekontrollere er i stand til å operere i minst to driftsmoduser. I varmemodus implementeres det værkompenserte reguleringsprinsippet, d.v.s. temperatursettpunktet for varmebæreren som tilføres anlegget avhenger av utetemperaturen. Jo lavere utetemperatur, desto høyere børverdi for turtemperatur.

Dette systemet eliminerer behovet for blandebatteri mellom kjele og varmeforbrukere. I varmtvannsmodus er anlegget programmert til å styre anlegget når innstilt verdi på turledningstemperaturen ikke er avhengig av ytre temperaturer. Med andre ord, en viss, tilstrekkelig Høy verdi temperatur, som gir høy level varmeoverføring gjennom den sekundære varmeveksleren.

Denne modusen brukes vanligvis for å gi en høyere temperatur på varmebæreren som tilføres gjennom varmeveksleren til varmtvannsforbrukere og anti-isingssystemer. Kjelens effektmodulering fører til en betydelig reduksjon i forskjellen mellom nødvendige og faktiske kjølevæsketemperaturer, noe som forhindrer hyppig "klokke" (på / av) av kjelen.

Noen kontroller er også ansvarlige for driften av hovednettet sirkulasjonspumpe og koblet til kontrollsystemet ingeniørutstyr bygning. Den moderne generasjonen laveffektkjeler med modulerende brennere gir plassbesparelser, høy effektivitet, stillegående drift og pålitelighet. den perfekt løsning i lavtemperatursystemer; slike kjeler er ideelle for gulvvarme, anti-isingssystemer, bassengoppvarming, Varmtvannsanlegg, samt varmepumpeanlegg, inkl. geotermisk.

De har allerede vunnet en posisjon innen oppvarming av private hus. Som en del av et kaskadesystem representerer kjeler med modulerende brennere et nytt alternativ til industrielle varmesystemer.

Kaskadekobling av kjeler, kjeler i kaskade

Hvis du trenger å varme opp et område på mer enn 400 kvm, kan du velge en Wotan-kjele med en kapasitet på ca. 40 kW eller 2 kjeler, avhengig av hvilken som helst 24 kW.

Hvorfor sette et visst antall kjeler i stedet for den første? Her er noen fordeler:

Apparatet til 2 kjeler med den minste kraften kan fortjene billigere og lettere å passere. Spesielt gjelder dette valget mellom en gulvkjel og 2 påmonterte kjeler: Mange installatører som driver med hytteoppvarming har aldri installert en gulvkjele i livet.

Ved feil på 1. av kjelene vil den 2. delvis dekke overbelastningen, noe som er spesielt viktig i våre værforhold.

Reservedeler til de minst massive kjelene er mer tilgjengelige og billigere.

Den såkalte "sesongeffektiviteten" er større, fordi etter slutten av fyringssesongen vil det ikke være behov for å "skjelle" en enorm kjele bare for å levere varmt vann ved 20% overbelastning.

Tradisjonelt, hvis vi snakker om hytteoppvarming, setter de 2 hengende kjeler. Samtidig gir en av dem svar for 1. etasje, den andre - for 2. etasje. Det maksimale som installatører er i stand til er å bestemme den væravhengige styringen av hver kjele.

Men med apparatet til den første kjelen, kan de kobles til en "kaskade".

Kaskaden av kjeler brukes i hus med et areal på 400 meter eller mer eller i nærvær av store termiske belastninger - noe som ventilasjon, et reservoar, utallige gjestehus, garasjer, badehus, uthus, vinterhager, drivhus , etc.

Essensen av kaskadeforbindelsen er som følger: den termiske overbelastningen er fordelt mellom 2 eller flere kjeler. En slik inndeling er personlig for enhver enkelt variant i henhold til kundens tekniske anvisninger. I prosessen med drift kobler kaskadeautomatisering til og slår av kjelene (kontrollerer også brennerne deres) for å opprettholde dette termiske regimet.

La oss betinget forestille oss at i et kaskadesystem er enhver kjele et krafttrinn. Det er logisk å anta at jo flere slike trinn, desto mer nøyaktig vil systemet garantere designbelastningen, og med et uendelig stort antall trinn vil det falle helt sammen med designoverbelastningen, noe som sikrer den høyeste effektiviteten til systemet.

Men kl i stort antall kjeler, arealet av huset deres, som varmetapet oppstår gjennom, er også stort, noe som kompenserer for den overvurderte effektiviteten. Derfor anbefaler produsenter vanligvis innføring av ikke mer enn 4 kjeler.

Når det gjelder brennerne, er de også effektnivåer:

en-trinns brenner eier ett trinn;

to-trinns brenner - to trinn;

modulerende - kan jevnt justere kjelekapasiteten i området 30-100% ved hjelp av en jevn konfigurasjon av drivstofftilførselsnivået, noe som forhindrer hyppig av- og påkobling av kjelen.

Regulatoren for en kaskade av kjeler med trinnbrennere måler temperaturen på varmemediet som tilføres systemet, knytter den til de beregnede verdiene og beskriver hvilken brenner som skal kobles til og hvilken som skal kobles fra. I kaskaden er en av kjelene driver, de andre er slaver, de ekstreme kuttes gradvis inn. Ved havari i drivkjelen overføres som regel førerens rolle til en annen kjele.

Kontrolleren for en kaskade av kjeler med modulerende brennere fungerer i henhold til samme prinsipp, den ønsker bare å forsyne kjelen med ikke perfekt kraft: hvis en kjele ikke er nok, kobler den andre inn, mens varmeeffekten til hovedkjelen er betydelig redusert. Dette sikrer at begge kjelene fungerer i en mer behagelig modus.

La oss sammenligne et system med en kjele med en kaskade på 4 kjeler med en total varmeeffekt på 200 kW, hvis brennerne til alle kjeler modulerer:

en kjele vil være i stand til å regulere effekten i spekteret: 200 kW x 30% \u003d 60 kW, som betyr fra 60 til 200 kW;

4 kjeler, hver på 50 kW, vil kunne regulere effekten i området: 50 kW x 30 % = 15 kW, 50 kW x 4 kjeler = 200 kW, som betyr fra 15 til 200 kW.

Med andre ord vil varmeeffekten til det andre systemet være svært nær den beregnede, noe som vil føre til drivstoffbesparelser.

Denne artikkelen er hentet fra kotlu.net

Automatisk start av slavekjelen når tnv synker og hvis master svikter. Kjeler har en maksimal tout.

⊕ 2 kjeler med ett-trinns brennere.

Brennerne slås på av på-av-regulatoren "Ovn" 2TRM1 for å opprettholde vanntemperaturen ved kjelenes felles utløp i henhold til en rettlinjet temperaturkurve.

Modifisert kontrollpanel i fyrrom med to varmtvannskjeler og ett-trinns gassbrennere (Rossen RS-H):

Først av alt, i dette fyrrommet på taket, ble det laget slik at det starter av seg selv når strømforsyningen vises (med et minutts forsinkelse).

I den andre ble en økonomisk versjon av kaskadekontroll montert. På brettet installert en etasje under, er muligheten for å forskyve temperaturgrafen implementert:

Automatisk start av slavekjelen når tnv synker og hvis master svikter. Jevn kontroll av brennerne for å opprettholde vanntemperaturen ved kjelenes felles utløp i henhold til en buet temperaturkurve.

Automatisk start av slavekjelen når tnv synker og hvis master svikter. Manuell innstilling av vanntemperaturen ved kjelens utløp.

⊕ Slå ​​på 3 kjeler:

Automatisk start av slavekjelen når tnv synker og hvis master svikter. Brenneren slås på av en to-posisjonsregulator for å opprettholde vanntemperaturen ved kjelens utløp i henhold til en rettlinjet temperaturkurve.

Manuell inkludering av kjelen i den "værkompenserte" reguleringsordningen. Brennerne slås på av en to-stillingsregulator for å opprettholde vanntemperaturen ved kjelenes felles utløp i henhold til en rettlinjet temperaturkurve med brudd.

Og her er forslagene mine laget før utformingen av ett kvartalsvis kjelehus. Samtidig og for installasjon litt:

Forslag til gjenoppbygging av kjelehuset "Intellektuell sone"

● Som varmegeneratorer, bruk tre kjeler med samme varmeeffekt - vannrør, 6,5 Gcal/h hver, opp til 115°С, opptil 16 kgf/cm2. Kjeler må være gasstette, kunne fungere under trykk,

● Kjelebrennere må ha en "automatisk brenner", kun én servodrift og operere med jevn endring i varmeeffekten (20–100 %). "Brennerautomatikken" skal ha en slik "fastvare" som ikke slår av brennerne hver 24. eller 72. time,

● som elektroniske kontroller, bruk ikke friprogrammerbare stykkkontrollere, men bare masseproduserte og mye brukte enheter fra Oven-selskapet,

● Del opp automatiseringsenheter i funksjonelle enheter og monter dem i autonome paneler plassert i umiddelbar nærhet til de utøvende organene. For eksempel: "Sentralbord for nettverkspumper", "Skjerm for kjelen nr. 1", "Skjerm for varmenettet", etc.,

● installer skjold på steder der vannrørledninger ikke passerer over dem,

● for deflektorer, sørg for slike steder der det i det minste ikke vil være noe elektrisk utstyr,

● lage en kortsluttet kjelekrets (resirkulasjonspumper er ikke nødvendig),

● For å kontrollere temperaturen på nettverksvann, bruk "Ovn" TPM32-enheten og et par identiske spjeldventiler Dу350 med en elektrisk drift:

● ved utløpene til kjelene, forsyne spjeldventiler med en skala og en tannet posisjonslås,

● for å kutte av hver gren av "kjelepumpen", sørge for ventiler,

● installer alle pumper i en høyde på ikke mer enn 1 meter fra gulvet,

● for å fjerne luft, gi inn høyeste poeng luftsamlere med utløpsrør og kuleventiler senket til 1 m høyde over gulv, samt slanger senket til 0,5 m høyde over gulv,