Kattiloiden kaskaditoiminta. Kattiloiden kaskadiliitäntä. Kahden tai useamman päälämmönkehittimen liitäntä

A. Boyko

Useiden kaasukattiloiden käyttö yhteen lämmitysjärjestelmään on melko suosittu ratkaisu asennus- ja suunnitteluorganisaatioiden keskuudessa. Harkitse käytännön asioita tällaisten kaskadiasennusten asennuksesta ja käytöstä

Päätös käyttää useita kaasukattiloita (kaksi tai useampia) yhteen lämmitysjärjestelmään on perusteltua 40 kW tai enemmän lämpökuormalla. Tämä voi olla joko suuri lämmitetty alue tai lämpökuormitus uima-altaiden, autotallien, kylpyjen, kasvihuoneiden jne. muodossa.

Useiden kattiloiden käytöllä yhdessä lämmitysjärjestelmässä on useita etuja verrattuna yhteen kattilaan, jonka kokonaiskapasiteetti on sama. Ensinnäkin useita pieniä, kooltaan ja painoltaan pienempiä kattiloita on paljon helpompi ja halvempi toimittaa kattilahuoneeseen ja asentaa sinne yhden suuren ja raskaan kattilan sijaan. Siitä tulee erityisen tärkeä Tämä hetki asennettaessa katto- tai puolikellarikaskadikattiloita.

Lisäksi järjestelmän luotettavuus paranee huomattavasti. Jos yksi kattiloista pakotetaan pysähtymään, järjestelmä jatkaa toimintaansa ja tuottaa vähintään 50% tehosta (jos kaksi kattilaa on asennettu).

Muiden kaskadiasennuksen tekijöiden joukossa ovat huollon helppous, joka johtuu kunkin kattilan pienemmästä koosta (jokaisen kattilan huolto voidaan suorittaa pysäyttämättä koko järjestelmää); kattiloiden kokonaisresurssin kasvu (syksyllä ja keväällä vain osaa kattiloista voidaan käyttää sammuttamalla toinen osa manuaalisesti tai käyttämällä kaskadiautomaatiota).

Lisäksi, jos tulevaisuudessa on tarpeen vaihtaa jokin osa, niin on tunnettua, että pienemmän tehon kattiloiden osat ovat helpommin saatavilla ja halvempia suuremman sarjatuotannon ansiosta.

Kattilan ohjaus kaskadissa

Useimmiten kattiloiden jakamisen järjestelmien yksinkertaistamiseksi kaskadiautomaatiota ei tarjota, ja vaadittu ulostulolämpötila asetetaan jokaiseen kattilaan. Mutta haluttaessa voidaan käyttää kaskadiohjausyksiköitä, jotka on kytketty yksittäisten huonetermostaattien liittämiseen tarkoitettuihin koskettimiin.

Kattiloiden yhdistäminen kaskadiin kaskadiohjausyksiköllä on monimutkainen ratkaisu ja siinä on enemmän korkea hyötysuhde. Tämä lohko varmistaa kaikkien kattiloiden vuorottelevan toiminnan ja takaa saman käyttötuntien määrän jokaiselle lämmönkehittäjälle. Yksikkö optimoi järjestelmän toiminnan ja varmistaa, että vain tarvittava määrä lämmönkehittäjiä kytketään päälle tarvittavasta tehosta riippuen.

Moduloivien polttimien kanssa työskennellessä kaskadiohjausyksikkö pyrkii yllä kuvatun periaatteen lisäksi varmistamaan, että kattilat toimivat osatehotilassa (modulaatiotilassa). Tehokkain on kaskadiohjausyksikön käyttö yhdessä kondensaatiokattilat. Tässä tapauksessa kattiloiden syöttämä teho vastaa parhaiten kulutettua tehoa. Esimerkiksi, kun jaetaan kolme LUNA Duo-tec MP -sarjan seinäkattilaa, joiden teho on 100 kW (BAXI (Italia)), vapautuva teho muuttuu tasaisesti 30:stä 300 kW:iin riippuen laitteen tarpeista. järjestelmä. Tämä tarkoittaa, että tällaisen järjestelmän toimintasäätösuhde on 1:10. Kaavamainen kaavio tällaisesta järjestelmästä on esitetty kuvassa.

Riisi. Kaavio lämmitysjärjestelmästä, jossa on kaskadi Luna Duo-Tec MP -kattiloita, yksi korkean lämpötilan piiri, kaksi matalan lämpötilan piiriä ja lämminvesivaraaja:
QAC 34 - anturi ulkolämpötila; AVS 75 - ulkoinen ohjelmoitava laajennusmoduuli; AGU 2 550- sisäinen moduuli laajennukset; OCI 345 - liitäntäkortti muiden säätimien kytkemiseen LPB-väylän kautta; QAD 36 - kiinnitettävä lämpötila-anturi; QAZ 36 - veden lämpötila-anturi käyttövesisäiliössä; QAA 55 - huonelämpötila-anturi; QAA 75 - ilmastointilaite kaukosäädin; MV - sekoitusventtiili; RT - huoneen mekaaninen termostaatti

Tiivistyminen

Kondensaatiokattilat ovat alhaisen polttoaineenkulutuksensa vuoksi tällä hetkellä edullisimmat kaasua kuluttavat laitteistot. Osana kaskadijärjestelmää ne edustavat uutta vaihtoehtoa teollisuuden lämmitysjärjestelmille.

Kondensaatiokattiloiden, joiden teho on 45-150 kW, käyttö kaskadeissa mahdollistaa: lisää tehoa olosuhteissa rajoitettu tila; helpottaa kattokattiloiden asennusta pienen pienuuden vuoksi tietty painovoima laitteet (tehoyksikköä kohti). Lisäksi lauhdutustekniikka tuottaa vähemmän tärinää ja melua verrattuna perinteisiin pakokaasukattiloihin, ja sisäänrakennettu tuuletin mahdollistaa halkaisijaltaan pienien savupiippujen käytön (isoista ja kalliista savupiipuista voidaan luopua).

Kondensaatiokattiloiden ympäristöystävällisyys, nimittäin erittäin alhainen CO- ja NO x -pitoisuus verrattuna muihin perinteisiä polttoaineita käyttäviin kattiloihin, mahdollistaa tällaisten järjestelmien käytön suurkaupungit ja suojelualueet. Kondensointitekniikan haitoista - korkea hinta(joka kuitenkin korvataan Lyhytaikainen takaisinmaksu kaasutariffien nousun vuoksi), tarve järjestää kondensaatin poisto ja neutralointi.

Koska kattiloiden asennuksen ja huollon aikana usein kohdataan virheet, on mahdollista määrittää tätä koskevat tärkeimmät suositukset.

Erityisesti on huomioitava, että milloin yhteistä työtä useita kattiloita yhtä lämmitysjärjestelmää varten muuttuva virtaus vesi (useita erikseen säädettäviä lämmitysvyöhykkeitä), on suositeltavaa käyttää hydraulista erotinta ("hydraulinen nuoli").

Lisäksi käytettäessä kattilaa pienen alueen (alle 100 m2) lämmittämiseen, on erittäin suositeltavaa käyttää huonetermostaattia yhdessä kattilan kanssa (kattilan päälle/pois kytkemisen vähentämiseksi). On myös suositeltavaa tehdä erillinen lämmityspiirin tehoasetus.

Muuten kaskadikattiloiden asennussuositukset eivät eroa muiden kattiloiden asennussuosituksista. Joten ennen lämpögeneraattorin kytkemistä lämmitysjärjestelmään, on tarpeen huuhdella perusteellisesti kaikki kattilan ja lämmitysjärjestelmän putket mahdollisten vieraiden hiukkasten poistamiseksi. On erittäin suositeltavaa asentaa suodatin lämmitysjärjestelmän paluuputkeen ja sulkuhanat lämmitysjärjestelmän tulo- ja paluuputkiin.

Kattiloiden kaskadiliitäntä, kattilat kaskadissa

Jos haluat lämmittää yli 400 neliömetrin alueen, voit valita Wotan-kattilan, jonka teho on noin 40 kW, tai 2 kattilaa, minkä tahansa 24 kW:n mukaan.

Miksi laittaa tietty määrä kattiloita ensimmäisen sijasta? Tässä on joitain etuja:

Kahden pienimmän tehon kattilan laite saattaa ansaita halvemman ja helpommin ohitettavan. Tämä koskee erityisesti valintaa yhden lattiakattilan ja kahden asennetun kattilan välillä: monet mökkien lämmitystä käsittelevät asentajat eivät ole koskaan eläessään asentaneet lattiakattilaa.

1. kattiloiden toimintahäiriön sattuessa toinen kattaa osittain ylikuormituksen, mikä on erityisen tärkeää sääolosuhteissamme.

Vähiten massiivisten kattiloiden varaosat ovat helpommin saatavilla ja halvempia.

Niin sanottu "kausihyötysuhde" on suurempi, koska lämmityskauden päätyttyä ei tarvitse "nukuttaa" valtavaa kattilaa vain saadakseen kuumaa vettä 20% ylikuormituksella.

Perinteisesti, jos puhumme mökin lämmityksestä, he laittavat 2 roikkuvaa kattilaa. Samaan aikaan yksi niistä antaa vastauksen 1. kerrokseen, toinen - 2. kerrokseen. Maksimi, johon asentajat pystyvät, on määrittää kunkin kattilan sääriippuvainen ohjaus.

Mutta kaikkein ensimmäisen kattilan laitteistolla ne voidaan kytkeä "kaskadiksi".

Kattilakaskadia käytetään taloissa, joiden pinta-ala on vähintään 400 metriä tai valtavien lämpökuormien läsnä ollessa - esimerkiksi ilmanvaihto, säiliö, lukemattomat vierasmajat, autotallit, kylpylät, ulkorakennukset, talvipuutarhat, kasvihuoneet , jne.

Kaskadiliitoksen olemus on seuraava: lämpöylikuormitus jakautuu 2 tai useamman kattilan kesken. Tällainen jako on jokaiselle yksittäiselle versiolle henkilökohtainen asiakkaan teknisten ohjeiden mukaisesti. Käytön aikana kaskadiautomaatio yhdistää ja sammuttaa kattilat (ohjaa myös niiden polttimia) tämän lämpötilan ylläpitämiseksi.

Kuvittelemme ehdollisesti, että kaskadijärjestelmässä mikä tahansa kattila on tehovaihe. On loogista olettaa, että mitä enemmän tällaisia ​​vaiheita, sitä tarkemmin järjestelmä takaa suunnittelukuormituksen, ja äärettömän suurella määrällä vaiheita se osuu täysin suunnitellun ylikuormituksen kanssa, mikä varmistaa järjestelmän suurimman tehokkuuden.

Mutta suurella määrällä kattiloita heidän ihonsa pinta-ala, jonka läpi lämpöhäviö tapahtuu, on myös suuri, mikä kompensoi yliarvioitua tehokkuutta. Siksi valmistajat suosittelevat yleensä enintään 4 kattilan käyttöönottoa.

Polttimien osalta ne ovat myös tehoasteita:

yksivaiheinen poltin omistaa yhden vaiheen;

kaksivaiheinen poltin - kaksivaiheinen;

moduloiva - voi säätää kattilan kapasiteettia tasaisesti välillä 30-100% polttoaineen syöttötason tasaisella konfiguraatiolla, mikä estää kattilan toistuvan päälle- ja poiskytkemisen.

Porrastetuilla polttimilla varustetun kattilakaskadin säädin mittaa järjestelmään syötettävän lämpöaineen lämpötilan, yhdistää sen laskettuihin arvoihin ja kuvaa mikä poltin tulee kytkeä päälle ja mikä sammuttaa. Kaskadissa yksi kattiloista on kuljettaja, muut ovat orjia, äärimmäiset katkaistaan ​​vähitellen. Käyttökattilan rikkoutuessa kuljettajan rooli siirtyy pääsääntöisesti toiseen kattilaan.

Moduloivilla polttimilla varustetun kattilakaskadin säädin toimii samalla periaatteella, se haluaa vain syöttää kattilaan epätäydellistä tehoa: jos yksi kattila ei riitä, toinen kytkeytyy päälle, kun taas kattilan lämpöteho on pääkattila pienenee huomattavasti. Tämä varmistaa, että molemmat kattilat toimivat miellyttävämmässä tilassa.

Verrataan yhden kattilan järjestelmää 4 kattilan kaskadilla, joiden kokonaislämpöteho on 200 kW, jos kaikkien kattiloiden polttimet ovat moduloivia:

yksi kattila pystyy säätelemään tehoa spektrissä: 200 kW x 30% \u003d 60 kW, mikä tarkoittaa 60 - 200 kW;

4 kattilaa, kukin 50 kW, pystyvät säätämään tehoa alueella: 50 kW x 30 % = 15 kW, 50 kW x 4 kattilaa = 200 kW, mikä tarkoittaa 15 - 200 kW.

Toisin sanoen toisen järjestelmän lämpöteho on hyvin lähellä laskettua, mikä johtaa polttoaineen säästöön.

Tämä artikkeli on otettu osoitteesta kotlu.net

Orjakattilan automaattinen käynnistys, kun tnv laskee ja jos isäntä epäonnistuu. Kattiloissa on maksimiteho.

⊕ 2 kattilaa yksivaiheiset polttimet.

Polttimet kytketään päälle on-off säätimellä "Oven" 2TRM1, jotta veden lämpötila pysyy kattiloiden yhteisessä ulostulossa suoran lämpötilakäyrän mukaisesti.

Kattilahuoneessa muutettu ohjauspaneeli kahdella kuumavesikattilat ja yksivaiheiset kaasupolttimet (Rossen RS-H):

Ensinnäkin tässä katolla sijaitsevassa kattilahuoneessa se tehtiin niin, että se käynnistyy itse, kun virta tulee (minuutin viiveellä).

Toisessa kaskadiohjauksen taloudellinen versio asennettiin. Kerroksen alapuolelle asennetussa laudassa on mahdollisuus siirtää lämpötilakäyrää:

Orjakattilan automaattinen käynnistys, kun tnv laskee ja jos isäntä epäonnistuu. Polttimien tasainen ohjaus kattiloiden yhteisen ulostulon veden lämpötilan ylläpitämiseksi kaarevan lämpötilakäyrän mukaisesti.

Orjakattilan automaattinen käynnistys, kun tnv laskee ja jos isäntä epäonnistuu. Veden lämpötilan manuaalinen säätö kattilan ulostulossa.

⊕ Kolmen kattilan kytkeminen päälle:

Orjakattilan automaattinen käynnistys, kun tnv laskee ja jos isäntä epäonnistuu. Poltin kytketään päälle kaksiasentoisella säätimellä, joka ylläpitää veden lämpötilaa kattilan ulostulossa suoran lämpötilakäyrän mukaisesti.

Kattilan manuaalinen sisällyttäminen "sääkompensoituun" säätöjärjestelmään. Polttimet kytketään päälle kaksiasentoisella säätimellä veden lämpötilan ylläpitämiseksi kattiloiden yhteisessä ulostulossa tasaisen lämpötilakäyrän mukaisesti katkolla.

Ja tässä minun ehdotukseni ennen yhden neljännesvuosittaisen kattilarakennuksen suunnittelua. Samaan aikaan ja asennusta varten hieman:

Ehdotukset kattilahuoneen "Intellectual Zone" jälleenrakentamiseksi

● Käytä lämmönkehittäjinä kolmea saman lämpötehon omaavaa kattilaa - vesiputki, kukin 6,5 Gcal/h, 115°С, enintään 16 kgf/cm2. Kattiloiden on oltava kaasutiiviitä, pystyttävä toimimaan paineistettuna,

● Kattilapolttimissa tulee olla "automaattinen poltin", vain yksi servokäyttö ja ne toimivat tasaisesti lämpötehon muutoksella (20–100%). Poltinautomaatiossa tulisi olla sellainen "laiteohjelmisto", joka ei sammuta polttimia 24 tai 72 tunnin välein,

● käytä elektronisina ohjaimina ei vapaasti ohjelmoitavia kappaleohjaimia, vaan ainoastaan ​​Uuni-yhtiön massatuotettuja ja laajalti käytettyjä laitteita,

● Jaa automaatiolaitteet toiminnallisiin yksiköihin ja asenna ne itsenäisiin paneeleihin, jotka sijaitsevat lähellä toimeenpanoelimiä. Esimerkiksi: "Silpi verkkopumput”, “Kattilan nro 1 kilpi”, “Lämpöverkon kilpi” jne.,

● asentaa suojat paikkoihin, joissa vesiputket eivät kulje niiden yli,

● varaa deflektoreille sellaiset paikat, joiden alla ei ole ainakaan sähkölaitteita,

● oikosulje kattilapiiri (kierrätyspumppuja ei tarvita),

● ohjaa verkkoveden lämpötilaa käyttämällä "Uuni" TPM32 -laitetta ja paria identtisiä sähkökäyttöisiä läppäventtiilejä Dу350:

● varusta kattiloiden ulostuloissa läppäventtiilit, joissa on asteikko ja hammastettu asennon lukitus,

● "kattilapumpun" jokaisen haaran katkaisemiseksi, varustaa venttiileillä,

● asenna kaikki pumput enintään 1 metrin korkeudelle lattiasta,

● ilman poistamiseksi syötä sisään korkeimmat pisteet ilmankerääjät, joissa poistoputket ja palloventtiilit on laskettu 1 m:n korkeuteen lattiasta, sekä letkut, jotka on laskettu 0,5 m:n korkeuteen lattiasta,

Kattilakaskadi on tehokas tekniikka lämmityslaitteen yksikkötehon lisäämiseksi, jota lämmitysasiantuntijat ovat käyttäneet jo vuosia. Vastaanottokonsepti on yksinkertainen: jaamme kokonaislämpökuorman kahden tai useamman itsenäisesti ohjatun kattilan välillä ja sisällytämme kaskadiin vain ne kattilat, jotka täyttävät tämän kuorman tarpeen tietty aika. Jokainen kattila edustaa omaa lämmöntuoton "askeltaan" järjestelmän kokonaistehossa. Älykäs säädin (mikrokontrolleri) tarkkailee jatkuvasti jäähdytysnesteen tulon lämpötilaa ja määrittää, mitkä järjestelmän vaiheet tulee kytkeä päälle, jotta asetettu lämpötila pysyy yllä.

Kaskadilämmitysjärjestelmän tärkeimmät edut:

1. lisääntynyt luotettavuus (jos yksi kattila epäonnistuu, loput voivat kattaa vaaditun lämpökuorman osittain tai kokonaan);
2. lisääntynyt hyötysuhde (tavanomaiset kattilat menettävät melko paljon hyötysuhdetta, kun ne toimivat osateholla);
3. asennuksen yksinkertaistaminen ( yksittäisiä elementtejä kaskadi on paljon helpompi toimittaa paikalle ja asentaa kuin yksi suuritehoinen kattila).

Ilmeisesti useiden kattiloiden järjestelmä yhden sijasta pystyy tarjoamaan tehokkaammin olosuhteet suunnittelukuormituksille. Tämän perusteella voidaan olettaa, että mitä useampi askel kaskadijärjestelmässä on, sitä paremmin se täyttää kuormitukset. lämmitysjärjestelmä. Tämä on erityisen tehokasta, kun vaaditaan alhaista tehoa.

Kuitenkin, kun vaiheiden lukumäärä kasvaa, myös järjestelmän lämmönsiirtopinnan pinta-ala (lämpöhäviö kattilan koteloiden läpi) kasvaa, jonka kautta lämpöhäviö tapahtuu. Tämä voi pitkällä aikavälillä tehdä tyhjäksi tällaisen järjestelmän tehokkuuden lisääntymisen tuomat edut. Siksi useampaa kuin neljää vaihetta ei aina suositella. "Yksinkertaisen" kaskadijärjestelmän luontainen rajoitus (kattilat, joissa on yksivaiheinen tai kaksivaiheiset polttimet) - lämpötehon (järjestelmän tehon) vaiheittainen säätö, ei jatkuva säädelty prosessi.

Vaikka useamman kuin kahden vaiheen käyttö vähentää merkittävästi kunkin kattilan lämmitystehoa, "moduloiva" kaskadijärjestelmä (moduloivilla polttimilla varustetut kattilat) olisi ihanteellinen ratkaisu. Moduloivat polttimet mahdollistavat portaaton tehon säätämisen lämmöntarpeen mukaan. Uusin trendi kaskadiratkaisuissa on moduloitu kaskadijärjestelmä.

Toisin kuin vaihepolttimien käyttö, moduloivilla polttimilla varustetut kattilat pystyvät sujuvasti muuttamaan polttoaineen syöttömäärää ja siten säätämään lämmöntuottotasoa laajalla arvoalueella. Tällä hetkellä markkinoilla lämmityslaitteet laajasti edustettuina asennetut kattilat lisääntynyt teho moduloivilla polttimilla, jotka pystyvät muuttamaan tasaisesti kattilan suorituskykyä alueella 30-100% nimellislämpötehosta.

Moduloivilla polttimilla varustettujen kattiloiden kykyä vähentää polttoaineen kulutusta kutsutaan usein polttimen toiminnan säätötekijäksi (eli kattilan maksimilämpötehon suhde minimiin). Esimerkiksi kattilapolttimen, jonka lämpöteho on enintään 50 kW, käyttösäätökerroin ja minimikulutus 10 kW polttoainetta vastaa 50 kW / 10 kW tai 5:1.

Kaskadijärjestelmään asennettujen kattiloiden kokonaistoimintasäätökerroin ylittää merkittävästi yksittäisen kattilan kertoimen. Esimerkiksi jos kolmea kattilaa käytetään kaskadijärjestelmässä, jonka suurin lämpöteho on 50 kW ja vähintään 10 kW, kokonaisteho on 150-10 kW. Siksi tällaisen järjestelmän työsäätösuhde on 15:1.

"Moduloidun" kaskadin välttämättömät ehdot

On kolme tärkeitä ehtoja, joka tulisi suorittaa "moduloitua" kaskadijärjestelmää suunniteltaessa. Ensinnäkin verkko- ja säädinkytkennät tulee toteuttaa siten, että kunkin kattilan läpi kulkevan virtauksen riippumaton säätäminen on mahdollista. Vettä ei saa kierrättää ei-toimivan kattilan läpi, muuten lämpöväliaineen lämpö johdetaan lämmönvaihtimen tai kattilan kotelon läpi. Tämä koskee myös yksinkertaista kaskadijärjestelmää.

Lämmönsiirtovirtauksen itsenäinen säätö saavutetaan varustamalla jokainen kattila erillisellä kiertovesipumpulla. Asennettaessa kiertovesipumppuja rinnakkain estämään käänteinen virtaus jäähdytysneste on asennettava toimimattomien kattiloiden kautta pumppujen jälkeen Tarkista venttiilit. Jäähdytysnesteen syöttö kuhunkin kattilaan yksittäisten kiertovesipumppujen avulla mahdollistaa paineen nostamisen toimivan kattilan lämmönvaihtimessa kavitoinnin ja räjähdysmäisen höyrystymisen estämiseksi.

Toiseksi jokaisen kattilan meno- ja paluuliitännät on tehtävä rinnakkain (erityisesti käytettäessä kondensaatiokattiloita). Näin voit säilyttää saman veden lämpötilan jokaisen kattilan tuloaukossa ja tarvittaessa estää jäähdytysnesteen virtauksen piirien välillä. Kattilaan syötettävän jäähdytysnesteen alhainen lämpötila edistää vesihöyryn tiivistymistä palamistuotteista ja lisää järjestelmän tehokkuutta.

Jotkut moduloivien polttimien kattiloiden kaskadisäätimet on varustettu "aikaviive"-toiminnolla, ts. pystyvät käynnistämään tietyn kattilan kiertovesipumpun vähän ennen polttimen käynnistämistä. Lisäksi ne voivat pitää pumput käynnissä jonkin aikaa polttimen sammuttamisen jälkeen. Ensimmäinen varmistaa, että kattilan lämmönvaihdin lämmitetään järjestelmän lämmintä syöttävällä lämmönsiirtimellä, mikä estää merkittävästä lämpötilaerosta (ja tavallisissa kattiloissa savukaasujen tiivistymisestä) johtuvan lämpöshokin polttimen sytytyksen yhteydessä.

Toinen on lämmönvaihtimen jäännöslämmön hyödyntäminen, eikä sen poistaminen ilmanvaihtojärjestelmän kautta kattilan toiminnan päätyttyä. Ja kolmanneksi, on erittäin tärkeää, että kiertovesipumput tarjoavat riittävän jäähdytysnesteen virtauksen toimivien kattiloiden läpi lämmitysjärjestelmän virtausnopeudesta riippumatta. Luonnollinen ratkaisu tähän ongelmaan on matalapaineisen hydraulisen erottimen käyttö.

Järjestelmän asennuksen vaiheet

Kaskadijärjestelmän liittäminen suoritetaan kolmessa vaiheessa:

1. kattiloiden ja järjestelmien hydraulinen tasapainotus;
2. liitäntä yhteen savunkerääjään;
3. kaskadiautomaatioasetukset.

Kiitokset modulaarinen järjestelmä asennuksella, jota voidaan verrata lasten suunnittelijan kokoonpanoon, saavutetaan korkea asennusnopeus ja järjestelmän luotettavuus. Kaskadilämmöntuotantolaitoksen asennuksen päävaiheet on esitetty kuvassa. 2. Luonnollisesti päätapa useiden lämmöntuotantoyksiköiden ja lämmönjakojärjestelmän yhteensovittamiseen on matalapaineinen hydraulinen jakotukki.

Valinnan ja asennuksen laskentamenetelmät tunnetaan hyvin. Kattilan hydraulinen sovitusjärjestelmä koostuu useista vakioliitäntävaiheista: 1. kaksi kattilaa kaskadissa; 2. kolmas kattila kaskadissa; 3. kaskaditurvaryhmät (kuva 3). Riippuen tarvittava teho voit koota kahden tai kolmen kattilan kaskadin. Pohjamateriaalina on paksuseinäisiä nikkelöityjä putkia, jotka yhdistetään käyttäen pikaliittimet(ns. "amerikkalaiset").

Pakkaus sisältää kaikki tarvittavat elementit sulkuhanoista tiivisteisiin. Tämän laitteen avulla voit suorittaa kaskadin asennuksen nopeasti ja tarkasti.

Moduloitu ohjaus

Yksinkertaisen kaskadijärjestelmän monivaiheinen säädin, joka käyttää PID-säätöä, mittaa jatkuvasti järjestelmään syötettävän lämpöaineen lämpötilaa, vertaa sitä laskettuun arvoon ja määrittää, mikä poltin tulee kytkeä päälle. joka pitäisi sammuttaa. Kattiloiden kaskadin ohjaamiseksi ja taloudellisen polttoaineenkulutuksen saavuttamiseksi on käytettävä erityistä automaatiota.

Yksi kaskadin kattiloista toimii "isäntänä" ja kytkeytyy ensin päälle, loput "orja" kytketään tarvittaessa. Ohjausautomaation avulla voit siirtää "isännön" roolin kattilasta toiseen sekä suorittaa "orja" -kattiloiden ja lämpötila-erojen kytkemisen päälle jokaisen seuraavan vaiheen.

Jos lyijykattilassa ilmenee toimintahäiriö, prioriteetti muuttuu automaattisesti. Jos yhdeltäkään vyöhykkeeltä ei ole lämmöntarvetta, säädin sammuttaa kaikki kattilat, ja kun tarvesignaali vastaanotetaan, se käynnistää ne. Kun viimeinen kattila on sammutettu, kiertovesipumppu sammuu tietyn ajan kuluttua.

Useimmissa "moduloiduissa" kaskadijärjestelmissä ohjausmenetelmä on erilainen. Pääsääntöisesti tavoitteena on pidentää kattiloiden käyttöaikaa matalalla lämpötila-alueella ja osateholla. Immergas suosittelee käyttämään Victrix 50 -kattiloihinsa Honeywell Smile SDC 12-31 -sarjan ohjaimia (kuva 4). Siitä huolimatta eri valmistajia Tarjoaa erilaisia ​​ohjausjärjestelmiä, yleisesti hyväksytty lähestymistapa on seuraava: kattilan käynnistäminen ja sen toiminnan säätäminen lämpötehon tasolle, joka täyttää vaaditun kuorman.

Jos tarvitaan lisälämmönsyöttöä, ensimmäisen kattilan lämmitystehoa pienennetään merkittävästi, toinen kattila kytketään päälle, minkä jälkeen molempien kattiloiden lämmitystehoa moduloidaan vastaavasti vastaamaan vaadittua kuormitusta. Tällainen järjestelmä varmistaa molempien kattiloiden toiminnan pienemmillä lämpötehoilla ja siksi hellävaraisemmassa tilassa, toisin kuin yhden kattilan toiminta täydellä teholla.

Tämä lisää lämmönvaihtopinta-alaa, mikä lisää vesihöyryn tiivistymisen todennäköisyyttä palamistuotteista sekä järjestelmän tehokkuutta. Oletetaan, että kuormitus jatkaa kasvuaan ja kaksi suhteellisen korkealla lämmitysteholla toimivaa kattilaa ei pysty täyttämään sen ehtoja.

Sitten toinen kattila vähentää polttoaineen kulutusta, kolmas käynnistyy ja toisen ja kolmannen vaiheen lämpötehoa moduloidaan rinnakkain. Joissakin järjestelmissä ensimmäinen kattila pystyy myös vähentämään polttoaineen kulutusta, kun muut vaiheet aktivoituvat, joten kaikkia kolmea tehovaihetta voidaan ohjata rinnakkain.

Ohjainten toimintatavat

Useimmat kaskadisäätimet pystyvät toimimaan vähintään kahdessa toimintatilassa. Lämmitystilassa toteutetaan sääkompensoitu ohjausperiaate, ts. järjestelmään syötettävän lämpöaineen lämpötilan asetusarvo riippuu ulkolämpötilasta. Mitä matalampi ulkolämpötila, sitä korkeampi menoveden lämpötilan asetusarvo.

Tämä järjestelmä eliminoi sekoittimen tarpeen kattilan ja lämmityskuluttajien välillä. Käyttövesitilassa järjestelmä on ohjelmoitu ohjaamaan järjestelmää, kun menoveden lämpötilan asetusarvo ei riipu ulkoisista lämpötiloista. Toisin sanoen asetetaan tietty, riittävän korkea lämpötila-arvo, joka varmistaa korkeatasoinen lämmönsiirto toissijaisen lämmönvaihtimen kautta.

Tätä tilaa käytetään yleensä tarjoamaan enemmän korkea lämpötila jäähdytysneste, joka toimitetaan lämmönvaihtimen kautta kuuman veden syöttö- ja jäänestojärjestelmien kuluttajille. Kattilan tehon modulointi johtaa vaaditun ja todellisen jäähdytysnesteen lämpötilaeron merkittävään pienenemiseen, mikä estää kattilan toistuvan "kellotuksen" (päälle / pois).

Jotkut ohjaimet ovat myös vastuussa päälaitteen toiminnasta kiertovesipumppu ja ne on liitetty rakennuksen teknisten laitteiden jakelujärjestelmään. Modernin sukupolven pienitehoiset kattilat moduloivilla polttimilla säästävät tilaa, korkean hyötysuhteen, hiljaisen toiminnan ja luotettavuuden. Tämä täydellinen ratkaisu V matalan lämpötilan järjestelmät; Nämä kattilat ovat ihanteellisia lattialämmitys, jäänestojärjestelmät, altaan lämmitys, LKV järjestelmät, sekä lämpöpumppujärjestelmät, sis. maalämpö.

He ovat jo voittaneet aseman omakotitalojen lämmityksen alalla. Osana kaskadijärjestelmää moduloivilla polttimilla varustetut kattilat ovat uusi vaihtoehto teollisuuden lämmitysjärjestelmille.

Yksi ensimmäisistä, joka on kehittänyt ja toteuttanut kattiloiden toiminnan järjestämisen kaskadijärjestelmän mukaisesti yritys Thermona Tšekin tasavallasta. Nähdessään kaskadien käytöstä saatavat kiistattomat taloudelliset hyödyt, Viessmann, Baxi jne. soveltavat tätä useiden seinään asennettavien kaasukattiloiden (pääasiassa lauhdutuskattiloiden) yhteiskäyttöperiaatetta.

Joten mikä on "kattiloiden kaskadi"

On tarpeen ymmärtää ero kattiloiden kaskadin ja niiden rinnakkaisliitännän välillä, jossa jokainen kattila toimii erikseen, mutta yhdessä lämmitysjärjestelmässä (ilmanvaihto jne.). Se on täydellinen erilaisia ​​järjestelmiä. Cascade on yhteinen hydrauli- ja Sähköliitäntä useita kattiloita yhdistettynä yhtenäinen järjestelmä ohjausta ja työtä sen varmistamiseksi, että jäähdytysneste lämmittää samaa kohdetta.

On olemassa kaskadiliitäntöjä, joissa ohjaus tapahtuu tasaisen tehomodulaation kautta - yhden kattilan minimitehosta koko kattilahuoneen maksimitehoon (kuten esimerkiksi samassa Thermonassa). On olemassa toinen lähestymistapa - kattiloiden toiminnan ohjaaminen kaskadikytkimen avulla, joka sammuttaa käytön aikana useita kattiloita tai kytkee ne päälle käyttämättä mahdollisuutta niiden yksilölliseen modulaatioon.

Mutta joka tapauksessa tämä on järjestelmä yhdellä ohjauksella, joka vastaanottaa tietoja vaadituista lämpötiloista - lämmityksen ja huoneen "syötöstä" ja jolla on myös kyky työskennellä käyttämällä ulkolämpötila-anturin tietoja, eli paljon joustavampi ja taloudellisempi kuin yksi kattila tai kattilaryhmän rinnakkaiskytkentä. Lämmitystekniikassa "kaskadi" on todella innovatiivinen menetelmä suuritehoisten järjestelmien optimointiin.

Yhden tehokkaan kattilan, joka on pakotettu toimimaan vähäisilläkin kohteen lämpöhäviöillä, sijasta kaskadiratkaisussa niin monta kattilaa toimii eri aikoina kuin on tarpeen kohteen hetkellisten lämpöhäviöiden kompensoimiseksi. Tarvittava määrä päälle kytkettyjä kattiloita säädetään elektronisesti. Tällainen kattilahuoneen toiminta tarjoaa vain optimaalisen energiansäästötilan.

Käytäntö on vahvistanut sen lämmityskausi erillistä kattilaa käytetään keskimäärin 30 %. Tämä on pieni kuorma ja siksi tehotonta työtä. Sitä vastoin kaskadijärjestelmä tuottaa tarvittavan tehon asteittain yhdistäen useita "pieniä" kattiloita peräkkäin yhden suuren sijasta. Kaskadiohjauksen avulla ohjelmaohjauksella poistetaan epämiellyttävät ongelmat kattilan tehon ja lämmönkulutuksen optimaalisen suhteen määrittämisessä.

Laaja valikoima vaiheiden tehonsäätöjä mahdollistaa järjestelmän pitkän toiminnan matalat lämpötilat lämmittää vettä, mikä vähentää lämpösäteilyn kustannuksia. Käyttäjän lämpömukavuus lisääntyy. Kiistaton askel eteenpäin on yhden tai useamman kattilan erottaminen kaskadikattilatalon koostumuksesta valmistelua varten kuuma vesi. Nämä kattilat toimivat kesätila, käyttämättä suurinta osaa laitteista, jotka on tarkoitettu vain lämmitykseen.

Samanaikaisesti lämmitysjärjestelmää palvelevat kattilat, joilla on kyky toimia kuuman veden antamisessa, jos sitä ei tarvita. Tämä ominaisuus antaa sinun tarkastella uutta kattilahuoneen tarvittavan kokonaistehon määritystä, mikäli kuumaa vettä kertyy epäsuoraan lämmityskattilaan.

"Kaskadikattilatalon" tekniset ominaisuudet

Merkittävä askel eteenpäin kaskadikattilatalojen kehityksen historiassa oli kattiloiden välinen viestintäjärjestelmä, jossa ei käytetä kaskadikytkintä, vaan viestintälaitteita (rajapintoja), joiden avulla voit vaihtaa tietoja kattiloiden välillä ja samanaikaisesti säätää sujuvasti kaikkien kattiloiden tehoa. kaskadi.

Tämä mahdollistaa paitsi optimaalisten tehoparametrien saavuttamisen jokaisella käyttöhetkellä, myös välittömän pääsyn tietoihin koko kattilahuoneen tilasta ja sen toimintaparametreista sekä diagnosoida kattiloiden ja muiden laitteiden toimintahäiriöt. Moderni kaskadikattilatalo on todella "älykäs järjestelmä", joka toimii täysin itsenäisesti ilman avustajia.

Kaskadikattilatalon teknisellä ratkaisulla on optimaalinen hinta, harkittu ohjelmisto ja laaja valikoima sovelluksia. Koska eri aikoina mikä tahansa määrä kaskadikattilatalon kattiloita voi toimia ja on tarpeen asentaa päälämmityspumppu, jonka suorituskyky ylittää kattilapumpun ominaisuudet, vaaditaan hydraulinen erotin kaskadipiiri ja lämpöpumppu.

Kattilatalovalmistajat tarjoavat mitoiltaan ja kokoonpanoiltaan hydraulisia erottimia, ja kattilahuoneita asennettaessa on otettava huomioon valmistajien vaatimukset. Muuten väärin valittu hydraulinen erotin (tai väärin asennettu) voi häiritä koko kattilahuoneen toimintaa. Vaaditut elementit kaskadikattilatalon toiminnassa ovat lämpötila-anturit, jotka mittaavat lämpötilaa "syötössä", anturit ja säätimet.

Järjestelmä on suunniteltu niin, että kattilahuoneen ulostulon lämpötila voidaan ylläpitää 1 °C:n tarkkuudella, mikä on tärkeää esim. pakkotuuletus. Kaskadikattilatalo on niin taloudellinen, että joissain tapauksissa se maksaa investoinnin takaisin yhdestä kolmeen kuukaudessa. Säästä riippuvaisen jäähdytysnesteen lämpötilan säätelyn periaate kaskadikattilahuoneessa mahdollistaa jopa 30% kaasun tai sähkön säästämisen.

Tätä varten ohjausjärjestelmään on integroitava ulkolämpötila-anturi. Nykyaikaiset laitteet GSM-dial-up, valo- ja äänihälyttimet sekä Internet-yhteys helpottavat kattilahuoneen tilan seurantaa. Helpoin tapa järjestää kaskadi on käyttää konfiguraatiossa vain tietoliikennerajapintoja ilman ohjausliitäntää, ohjelmoijaa ja ulkolämpötila-anturia.

Tällaista järjestelmää voidaan tarvita, kun kaskadi syöttää jäähdytysnestettä, jolla on sama asetuslämpötila (esimerkiksi 75-80 °C). Tällainen täydellinen järjestelmän sarja on hyväksyttävä, kun valmistellaan lämmönsiirtoa altaan lämmönvaihtimelle. Monimutkaisemmassa lämmönjakelun järjestämisessä käytetään ohjelmoijia, jotka mahdollistavat asetetun lämpötilan ylläpitämisen huoneessa, näyttävät kattilahuoneen tilan, ilmoittavat hätäpysähdykset kattilat.

Tähän mennessä on kehitetty kaskadiohjauspaneeleja, jotka yhdistävät kaikki tarvittavat toiminnot kattilahuoneen laitteiden kunnon seurantaan, lämpötilojen säätämiseen eri lämmityspiireissä ja tiedon siirtämiseen Internetiin. Tällaiset ohjausjärjestelmät ovat edistyksellisiä kattilahuoneiden nykyaikaisen jakelun alalla. Kaskadikattilatalossa eri valmistajat yhdistävät eri määrän kattiloita.

Siksi kattilahuoneiden enimmäiskapasiteetti on tarkistettava valmistajan edustajilta. Mutta joissakin tapauksissa kaksi tai useampi kaskadi voi sijaita samassa kattilahuoneessa.

Majoitusehdot

Seinäkattiloiden kaskadin etuna on, että se voidaan sijoittaa mihin tahansa sallittuun paikkaan (kiinnitetty, sisäänrakennettu, vapaasti seisova, kattokattila jne.). On erittäin kätevää asentaa kaskadi katolla sijaitsevaan kattilahuoneeseen. Päälaitteiden merkityksetön massa, pieni määrä jäähdytysnestettä, mahdollisuus pakottaa savun poisto jokaisesta halvasta kattilasta savupiippu tehdasvalmisteinen - nämä ovat seinäkattiloiden kaskadin edut suhteessa yhteen tai kahteen katolle asennettuun kiinteään kattilaan.

Oli tapauksia, joissa kahden kiinteän kattilan kattilahuoneeseen oli tarpeen lisätä seinäkattiloiden kaskadi enimmäismassan ylittämisen ja tietyn lämpökuorman varmistamisen vuoksi. Myös laitteiden korjaus ja vaihto käytön aikana on tärkeää. Tietysti vaihda katolle asennettu kiinteä usean tonnin kattila korkea kerrostalo, paljon vaikeampaa kuin korjata tai vaihtaa seinään asennettava kattila, jonka enimmäispaino on enintään 90-100 kg.

Kattilahuoneen kattilat voidaan asentaa "linjaan" tai "selkä vastakkain". Toinen menetelmä pienentää kattilahuoneen lineaarisia mittoja, jos se on asennettu suuri määrä kattilat.

Kaskadikattilatalojen potentiaaliset asiakkaat

Tämän tyyppiset kattilat soveltuvat kaikilla kansantalouden aloilla. Mutta he löytävät suurimman hyödyn autonomisissa lämmönjakelujärjestelmissä yhdelle tai lyhyen matkan päässä toisistaan ​​sijaitsevien esineiden ryhmälle. Tehtävänä ei ole rakentaa lämpöjohtoa, jolla on tietysti lämpöhäviöitä ja joka vaatii säännöllistä huoltoa ja lineaaristen elementtien vaihtoa.

CSS-kattilarakennukset ovat kiistatta hyödyllisiä hotelleille, ravintoloille, omakotitaloille, autokeskuksille, suurille ja pienille kaupparakennuksille. Sanalla sanoen, nämä ovat kattilahuoneita niille, jotka osaavat laskea rahaa ja joille energiansäästöä ja energiatehokkuutta koskevat iskulauseet eivät ole tyhjiä sanoja. Tällaisen järjestelmän takaisinmaksuaika on keskimäärin kahdesta kolmeen vuotta ja käyttöikä 15-20 vuotta.

Kattiloiden kaskadiliitäntä- Tämä on tehokas tekniikka lämmityslaitteen yksikkötehon lisäämiseksi, jota lämmitysasiantuntijat ovat käyttäneet jo vuosia. Vastaanottokonsepti on yksinkertainen: jaamme kokonaislämpökuorman kahden tai useamman itsenäisesti ohjatun kattilan kesken ja sisällytämme kaskadiin vain ne kattilat, jotka täyttävät tämän kuorman tarpeen tietyllä hetkellä. Jokainen kattila edustaa omaa lämmöntuoton "askeltaan" järjestelmän kokonaistehossa. Älykäs säädin (mikrokontrolleri) tarkkailee jatkuvasti jäähdytysnesteen tulon lämpötilaa ja määrittää, mitkä järjestelmän vaiheet tulee kytkeä päälle, jotta asetettu lämpötila pysyy yllä.

Yleensä esimerkkejä ovat yksinkertaiset piirit lämmityksen ja käyttöveden liittäminen yhteen kaasukattila valitaan sen enimmäiskuormituksen ehdoista. Käytäntö on itse asiassa vahvistanut, että lämmityskaudella noin 80 % ajasta kattilarakennuksen teho on käytössä enintään 50 % ja käyttökauden aikana kuormitus on keskimäärin 25-45 %. Näin ollen näin epätasaisella ja usein pienellä kuormituksella yksi suuritehoinen kattila tuhlaa energiaresursseja tarpeettomasti ja kompensoi tehottomasti lämpökustannuksia. Tässä tapauksessa tehokas ratkaisu on kattiloiden kaskadiliitäntä.

Esimerkki kolmen kattilan kaskadiliitännästä

Yleensä esimerkeissä tarkastellaan yksinkertaisia ​​​​kaavioita lämmityksen ja kuuman veden kytkemiseksi yhteen kaasukattilaan, joka valitaan sen enimmäiskuormituksen ehdoista. Käytäntö on itse asiassa vahvistanut, että lämmityskaudella noin 80 % ajasta kattilarakennuksen teho on käytössä enintään 50 % ja käyttökauden aikana kuormitus on keskimäärin 25-45 %. Näin ollen näin epätasaisella ja usein pienellä kuormituksella yksi suuritehoinen kattila tuhlaa energiaresursseja tarpeettomasti ja kompensoi tehottomasti lämpökustannuksia. Tässä tapauksessa kattiloiden kaskadiliitäntä on tehokas ratkaisu.

1. Kattila;
2. Hydraulinen erotin.

Kattiloiden kaskadi varmistaa sujuvasti kattilatalon toiminnan vaaditulla teholla (laajalla alueella) vuodenajasta riippumatta. sarjaliitäntä yksi toisensa jälkeen useita "pieniä" kattiloita. Kaskadiohjauksen avulla ohjelmaohjauksella ratkaistaan ​​ongelma kattilarakennuksen ja lämmitysjärjestelmän tehon optimaalisen suhteen määrittämisessä. Näin ollen sesongin ulkopuolella ja olosuhteissa lämpimät talvet kaskadikattilatalo voi toimia pitkään alhaisissa jäähdytysnesteen lämpötiloissa, mikä vähentää lämpösäteilyn kustannuksia ja järjestelmän valmiusaikaa. Samalla ne paranevat lämpötilaolosuhteet esine, ts. käyttömukavuutta.

Yleensä esimerkeissä tarkastellaan yksinkertaisia ​​​​kaavioita lämmityksen ja kuuman veden kytkemiseksi yhteen kaasukattilaan, joka valitaan sen enimmäiskuormituksen ehdoista. Käytäntö on itse asiassa vahvistanut, että lämmityskaudella noin 80 % ajasta kattilarakennuksen teho on käytössä enintään 50 % ja käyttökauden aikana kuormitus on keskimäärin 25-45 %. Näin ollen näin epätasaisella ja usein pienellä kuormituksella yksi suuritehoinen kattila tuhlaa energiaresursseja tarpeettomasti ja kompensoi tehottomasti lämpökustannuksia. Tässä tapauksessa kattiloiden kaskadiliitäntä on tehokas ratkaisu.

Kuitenkin, kun kattiloiden lukumäärä kasvaa kaskadissa, lämpöhäviöt lämmönvaihtimien ja tyhjäkäynnillä olevien kattiloiden runkojen kautta kasvavat. Siksi on yleensä suositeltavaa rajoittaa kattiloiden lukumäärä kaskadissa neljään.

Kaskadiliitoksen haittoja ovat se, että useiden pienitehoisten kattiloiden asennus ja asennus lisäkomponentteja kaskadin ohjaaminen lisää lämmitysjärjestelmän kustannuksia ja vaatii enemmän tilaa kuin yhden tehokkaan kattilan asentaminen, ja se myös vaikeuttaa kaskadin kytkemistä savupiippuun.

Kuten kuvasta voidaan nähdä, tämä järjestelmä sisältää lisälaitteen - hydraulisen erottimen. Selvitetään, millainen laite se on ja mihin sitä käytetään?

hydraulinen erotin(nuoli) on moderni elementti lämmitysjärjestelmässä. Se on suunniteltu erottamaan ensisijaiset (lämpögeneraattorit) ja toissijaiset (kuluttajat) piirit, mikä luo vyöhykkeen hydraulisen vastuksen vähentämiseksi. Siten jäähdytysnesteen virtausnopeus molemmissa piireissä riippuu täysin vain vastaavien kiertovesipumppujen suorituskyvystä, joiden keskinäinen vaikutus on tässä tapauksessa poissuljettu.

Hydraulinen erotin (nuoli) varmistaa kahden piirin hydraulisen tasapainon (ja siten lämpötilatasapainon). Hydraulista erotinta käytettäessä lämmönsiirtoaineen virtaus toisiopiirissä varmistetaan vain, kun vastaava kiertovesipumppu on kytketty päälle, jolloin järjestelmä pystyy reagoimaan lämpökuormaan tietyllä hetkellä. Kun toisiopiirin pumppu sammutetaan, siinä ei ole kiertoa ja kaikki ensiöpiirin pumpun vaikutuksesta kiertävä vesi ohitetaan pienihäviöisen kokoojan kautta. Siten, kun käytetään hydraulista kytkintä primääripiirissä, on mahdollista ylläpitää jatkuva virtaus jäähdytysneste ja toisiopiirissä - säätelemään sitä tehokkaasti lämpökuorman mukaisesti. SISÄÄN nykyaikaiset järjestelmät lämmitys, tämä toiminto on vakiona.

Myytävänä oleva valmis hydraulinen erotin valitaan luettelon mukaan tarvittavan kattilan tehon (kW) ja jäähdytysnesteen maksimivirtauksen mukaan (l/h).