Kaskade installasjon av varmekjeler. Kaskadekjeler og selvregulerende varmesystem

Den høye energieffektiviteten til moderne kaskadekjelhus skyldes den fleksible driftsmodusen, der det forbrukes nøyaktig så mye drivstoff som er nødvendig for oppvarming og varmtvannsforsyning. Takk til automatisert system kaskadestyring og væravhengig automatisering (i dag tilbys de av de fleste produsenter av kjeleutstyr), kaskadekjelhus tillater et bredt spekter av effektmodulering og reduserer belastningen på hver av kjelene, og øker dermed driftstiden.

I i kaskadefyrhus varmes varmebæreren av flere gulvstående eller veggmonterte kjeler, som er seriekoblet. Avhengig av varmebelastningen kan disse kjelene fungere sammen eller vekselvis. Fordelene med kaskadesystemer inkluderer for det første muligheten til fleksibelt å variere kraften. For eksempel kan et kaskadekjelehus basert på tre kjeler med totrinnsbrennere operere på seks forskjellige effektnivåer. Dette lar deg justere systemets termiske ytelse mer nøyaktig i henhold til daglige, sesongmessige og andre endringer i belastningen og mer effektivt gi anlegget varme. For det andre er kaskadekjelehus preget av høy pålitelighet: i tilfelle feil i en kjele eller under rutinemessige forebyggende prosedyrer, kan kjelen slås av for utskifting eller rengjøring uten å stoppe hele systemet. I vintersesongen vil uavbrutt drift av systemet unngå at det fryser. For det tredje, når kjelene slås på vekselvis, når kjelehuset opererer med en ufullstendig varmebelastning, øker kjelens totale ressurs, siden kontrolleren som kontrollerer kaskadens drift slår på kjelene i en slik rekkefølge at ressursen deres er utviklet jevnt. Andre fordeler med kaskadekjelehus inkluderer vekt- og størrelsesfordelene til enhetene som brukes: deler og blokker med kjeler med lavere effekt er som regel mindre i størrelse og lettere i vekt, det er mye lettere å bytte dem i tilfelle en funksjonsfeil (dessuten er de billigere på grunn av større serieproduksjon). Ulempene med kaskadesystemer inkluderer kostnadene forbundet med kjøp av tilleggsutstyr (kaskadestyring, avstengnings- og tilbakeslagsventiler, sirkulasjonspumper, gassmanifold, ekstra rør for rør og en vanlig skorstein, etc.), samt kostnader forbundet med med installasjon av flere kjeler og installasjon av mer komplekse hydraulikk- og skorsteinssystemer. Men på grunn av det faktum at mange produsenter tilbyr typiske løsninger for opprettelse av kaskadefyrrom (hydrauliske moduler, skorsteinsystemer, og for installasjon av veggmonterte kjeler - ofte rammer med fullstendig ferdige rør), installasjon og igangsetting i dag skaper ikke store vanskeligheter.

Enheten til et kaskadefyrrom og dets komponenter

Antall, type og effekt av kjeler som skal brukes i hver spesifikke kaskade må bestemmes med tanke på objektets varmeforbruk, avhengig av årstid og dag. I noen tilfeller er det nødvendig å ta hensyn til andre faktorer som kan føre til en endring i varmeforbruksregimet. Det er også nødvendig å ta hensyn til størrelsen på rommet der fyrrommet skal ligge, og kundens økonomiske evner.

I dag inkluderer sortimentet til alle de store produsentene av kjeleutstyr flere serier av kjeler som kan kombineres til kaskader. Veggmonterte gass- og gasskondenserende kjeler, som tradisjonelt okkuperte husholdningens varmeforsyning, kan nå brukes til oppvarming av industrielle anlegg: veggfester med en kapasitet på hundre eller flere kilowatt presenteres på markedet, noe som gjør det mulig å danne kjeler på megawatt på grunnlag. Som regel består kaskadesystemer av to, tre eller fire kjeler som styres av en enkelt kaskadestyring, men det er kjelehus hvor 8 eller 16 enheter opererer. Således gjør en serie veggmonterte kondenserende kjeler Rendamax R40 (6 modeller med en nominell effekt på 45 til 150 kW, fig. 1), med åtte enheter tilkoblet i kaskade, det mulig å lage kaskadeinstallasjoner med en kapasitet på opptil 1080 kW. Kjelene er utstyrt med en dobbeltrørs varmeveksler i rustfritt stål med en innebygd spiral for å forhindre veggskala og en brenner med kontinuerlig elektronisk glatt flammemodulasjon. Den gjennomsnittlige årlige effektiviteten til kjeler når 106,2%, maksimum driftstrykk- 8 bar Maksimal temperatur- 90 ° C. Kjeler som opererer i kaskade er vanligvis plassert på en rad eller installert rygg mot rygg.

Hver kjele som inngår i kaskaden må være utstyrt med separate ventiler for tilførsels- og returledninger, gasshane... Med deres hjelp kan en feilaktig kjele kobles fra det hydrauliske systemet uten å stoppe kjelrommet. Hver kjele er også utstyrt med en separat kran for påfylling og tømming av vann og mekanisk filter, tilbakeslagsventil. For at varmefjerning fra kjeler og kjøling av dem skal kunne utføres jevnt, anbefales det å utstyre hver kjelekrets med en individuell sirkulasjonspumpe.

Som regel føres pipene til kjelene i kaskadesystemet inn i en vanlig skorsteinskanal som ligger i fyrrommet. Den kobles til bygningens viktigste skorstein. Skorsteiner fra ikke mer enn fire kjeler kan kobles til én pipekanal. Når du designer en skorstein for kaskaderom, er det nødvendig å bli ledet av SP 42-101-2003 " Generelle bestemmelser for design og konstruksjon av gassfordelingssystemer fra metall- og polyetylenrør. "

For forenklet installasjon av kaskaderom, tilbyr en rekke produsenter, for eksempel Navien (Korea), hydrauliske moduler - ferdige hydrauliske enheter montert på en støttende stålramme, som er designet for 4 eller 8 kjeler og inkluderer sirkulasjonspumper, rør av radiatoren og gulvvarme og all nødvendig instrumentering. Navien-moduler er utstyrt med innebygd værkompensert automatisering; servostasjoner og sensorer er koblet til en kaskadestyring, hvor temperaturgrafer, tidsprogrammer og kretsparametere settes individuelt for hver kjele. Ved arbeid med gass- og gasskondenserende veggmonterte kjeler Navien, for dimensjonene og tilkoblingsdimensjonene som disse installasjonene ble utviklet til, har nesten alle mulige feil under design, installasjon og igangkjøring av kjelerommet.

Lavt tap header

Som oftest hydraulisk system kaskadekjelehus inkluderer flere fyrrom (primær) og flere oppvarming (sekundære) kretser, atskilt med en samler. Alle primær- og noen sekundære kretser er utstyrt med separate pumper. Driftsmodusene til varmekretspumpene bestemmes av varmebehovet til objektene, og det er ganske vanskelig å forene dem med varmekretspumpene. Dette kan føre til følgende negative konsekvenser:

Nedsatt ytelse og til og med svikt i pumper (under påvirkning av kraftigere pumper);

Driften av varmesystemet under forskjellige forhold enn de beregnede og som et resultat, en reduksjon i kvaliteten på varmeforsyningen til anlegget, ekstra energiforbruk, svikt i systemelementene, dens ubalanse;

En økning i støynivået med en økning i hastigheten på vannbevegelsen.

For å forhindre at dette skjer, anbefaler de fleste produsenter av kjeleutstyr på det sterkeste å utstyre kaskadesystemer med en hydraulisk separator (hydraulisk pil). Denne enheten skiller kjelen og varmekretsene og reduserer trykkfallet over manifolden til nesten null. I hodet med lavt tap kan tilførselsvannet også blandes med returvannet og omvendt. Et slikt behov kan oppstå, for eksempel når det er nødvendig å senke temperaturen til kjølevæsken som kommer inn i lavtemperaturkretsen. Det anbefales å bruke en overskrift med lavt tap hvis den beregnede trykkforskjellen mellom manifoldinnløpet og utløpet overstiger 40 mbar. I noen tilfeller (kondenserende kjeler koblet til en kaskade, tilstedeværelsen av en blandingskrets, etc.) er bruken av dem obligatorisk.

Kaskade kjeleromskontroll

Relativt enkle kaskadesystemer (få kjeler og varmekretser, konstant varmebelastning) kan kontrolleres uten bruk av en kaskadestyring. For å gjøre dette er det nok å stille inn nødvendig utløpsvannstemperatur på hver kjele. Å håndtere komplekse varmeanlegg(tre eller flere kjeler, flere varmekretser som opererer i forskjellige temperaturmoduser, varmebelastning varierende gjennom dagen) må det brukes kaskadestyring.

Moderne kaskadekontrollere har stort beløp funksjoner, og en rekke andre enheter kan kobles til dem: temperatursensorer, pumper, stasjoner blandeventiler og andre enheter. En av hovedfunksjonene til kontrolleren er å tilby en slik modus der driftstiden for alle kjeler som er inkludert i kaskaden vil være den samme. For å gjøre dette blir rotasjonstabeller introdusert i kontrollerenes fastvare, som bestemmer rekkefølgen for å slå på kjelene i løpet av en viss tidsperiode. Hvis kaskaden består av kjeler med modulerende brennere, vil kontrolleren slå på så mange enheter at de total kraft overskredet eksisterende belastning. Som et resultat vil brennerne operere med delvis effekt, varmebelastningen på kjeldelene vil avta, og deres tekniske ressurs vil bli utviklet saktere.

Kaskadekontrollere er koblet til kontakter designet for tilkobling av individuelle romtermostater eller til spesielle kontakter. Som regel er de installert på en av kjelene (ledende). Andre kjeler (slaver) styres av kontrolleren via kommunikasjonsbussene (for eksempel via LON -bussen). Varmekretsstyreenheter kan kobles til kontrolleren via spesielle kommunikasjonsmoduler. Noen modeller av kaskadekontrollere kan samtidig regulere temperaturen i flere titalls varmekretser.

Det skal bemerkes at kostnaden for kaskadekontrollere varierer fra 500 til 1800 euro, kostnaden for forskjellige enheter som brukes til å kontrollere kjelerommet (aktuatorer, temperatursensorer, kommunikasjonsmoduler, etc.) - fra 40 til 300 euro. Følgelig kan kostnaden for fullstendig automatisering av selv et relativt enkelt kaskadekjelehus beløpe seg til flere tusen euro.

Kaskadesystemer med kondenserende kjeler

Tradisjonelt, når bestemmelse av effektivitet i kjelen, blir varmen som slippes ut, sammenlignet og den lavere forbrenningsvarmen til drivstoffet (det er tatt lik 100%). I kondenserende kjeler, for å oppnå ytterligere varmeenergi, brukes varme, som frigjøres under kondensering av vanndamp fra røykgassene og brukes av en spesiell varmeveksler. Mengden varme som frigjøres under dampkondensasjon vil først og fremst avhenge av temperaturen på returvannet (varmebærer). For å sikre prosessens stabilitet er det nødvendig at temperaturen på vannet som kommer inn i varmeveksleren er under duggpunkttemperaturen (for naturgass- 57 ° C) ved 10-15 ° C. Hvis denne betingelsen er oppfylt, kan kjeleeffektiviteten nå 109%.

Kondenserende kjeler har en rekke fordeler. For det første er de utstyrt med modulerende brennere. Kraftige kondenserende kjeler skaper et høyt overtrykk i brennkammeret og påvirkes ikke av trekkfluktuasjoner. Slike kjeler kan fungere uten tap av effektivitet i modulasjonsområdet fra 20 til 100% av effekten, og ytelsen deres kan justeres ekstremt nøyaktig til endringer i varmebelastning. For det andre, i røykgasser kondenserende kjeler inneholder svært lite CO og NOx og kan brukes i store byer og verneområder... For det tredje dannes det for høyt trykk langs hele skorsteinen til kraftige kondenserende kjeler. Slike enheter kan utstyres med lav skorsteiner liten diameter.

I følge uttalelsene fra noen produsenter, når gunstige forhold for å produsere samme mengde varme over en lengre periode, krever kondenseringskjeler 35% mindre gass enn tradisjonelle kjeler... Følgelig vil deres bruk i kraftige kaskadesystemer tillate brukeren å redusere kostnadene forbundet med kjøp av drivstoff betydelig. Imidlertid er kjøp og drift av slike kjeler forbundet med visse vanskeligheter. For det første er kondenserende kjeler forskjellige høy kostnad for det andre, for effektiv drift, må de gi en returstrøm med en temperatur under 45 ° C. Til slutt følger driften av kondenserende kjeler med frigjøring av en stor mengde kondensat, som må kastes.

I europeiske land er kaskadekjelehus mye brukt, laget på grunnlag av en kondenserende (hoved) og en konvensjonell (reserve) kjele. Mest oppvarmingssesongen en økonomisk kondenserende kjele kjører i fyrrommet. En konvensjonell kjele er bare slått på for å dekke varmebelastninger eller når hovedenheten stoppes midlertidig på grunn av sammenbrudd eller rutinemessig vedlikehold. Denne kombinasjonen lar deg redusere kostnaden for kjelerommet og redusere drivstofforbruket.

Kapasiteten til moderne gulvstående kondenserende kjeler kan være opptil flere megawatt. Følgelig, på grunnlag av en kondenserende kjele og en konvensjonell kjele, er det mulig å lage et kaskadefyrrom for varmeforsyning til de fleste store sivile eller industrielle anlegg. Blant produsentene som produserer kondenserende kjeler industriell kapasitet, kan man nevne slike selskaper som Bosch, De Dietrich, Ferroli, Unical, Viessmann og noen andre. Det internasjonale Bosch-konsernet er en av få produsenter som produserer kondenseringskjeler med tre pass. I serien med varme- og kraftutstyr til dette selskapet er de kraftigste kondenserende kjelene SB745 og SB825 -serien. SB745 -linjen (fig. 2) inkluderer tre modeller med maksimal ytelse fra 790 til 1200 kW ved en temperatur på 40/30 ° C (eller fra 723 til 1098 kW ved en temperatur på 75/60 ° C). Disse kjelene er utstyrt med varmevekslere i rustfritt stål og fungerer med utskiftbare ett-, totrinns og modulerende viftebrennere. Den standardiserte virkningsgraden er 109% og det maksimale driftstrykket er 5,5 bar. SB825-serien med tre-pass brannrør gasskondenserende kjeler inkluderer 16 standardstørrelser med en maksimal nyttig effekt fra 750 til 19.200 kW. Disse kjelene er utstyrt med flyttbare viftebrennere. Den standardiserte virkningsgraden kan også nå 109%, det tillatte kjelens overtrykk er 6 eller 10 bar (valgfritt).

Blant kondenserende kjeler med industriell kapasitet er De Dietrich -kjelene i C 610 Eco -serien av interesse (fig. 3), som er basert på en kombinasjon av to C 310 Eco -kjeler. Faktisk er dette et kaskaderom i en fabrikkbygning, som har et enkelt kontrollsystem og felles system fjerning av røyk. Serien inkluderer 4 modeller med maksimal effekt fra 706 til 1146 kW ved drift i en temperaturmodus på 50/30 ° C (eller fra 654 til 1062 kW ved en utløpsinnløpstemperatur på 80/60 ° C). På maksimal effekt og et temperaturregime på 70 ° C, er kjeleffektiviteten fra 97,3 til 98,5%, og ved 20%effekt og 30 ° C - fra 107,7 til 108,9%.

Som det fremgår av dataene ovenfor, fungerer kondenserende kjeler mest effektivt som en del av varmesystemer ved lav temperatur (40/30 ° C) (gulv eller lav temperatur radiator oppvarming, varmeforsyningssystemer teknologiske prosesser og så videre.). I dette tilfellet kan effektiviteten nå 109%. På samme tid, selv i systemer med tilstrekkelig høy designtemperatur returvann (50 til 70 ° C) betingelsene for kondensering kan oppfylles. Praksis viser at i kjeler installert i midtre kjørefelt Russland og kontrollert av væravhengig automatisering, kan den gjennomsnittlige årlige effektiviteten være fra 100 til 104%. Også nok lav temperatur returvann kan gis hvis minst en varmekrets i systemet har lav temperatur og dens kapasitet overstiger 15% av kapasiteten til hele systemet. I dette tilfellet returnere vann fra denne kretsen må blandes inn i den vanlige returledningen eller rettes direkte til kjelenes kondenserende varmeveksler (i noen modeller av kondenserende kjeler er de hydrauliske kretsene til hoved- og kondenserende varmevekslere tilkoblet separat).

System med passerende bevegelse av kjølevæsken

Hvis kjølevæskens strømningshastighet ikke tilsvarer kjelens effekt (under den nødvendige), vil ikke enheten kunne fungere stabilt, og brenneren vil "klokke" - slås av og på for ofte. Hver brenneraktivering er ledsaget av økte utslipp skadelige stoffer, en kraftig økning i mekaniske og termiske belastninger på forskjellige elementer brenner (dette akselererer slitasje på disse elementene), ekstra energiforbruk for rensing av forbrenningskammeret, oppvarming flytende drivstoff etc. Derfor bør varmefjerning fra alle kjeler som opererer i en kaskade utføres jevnt i henhold til kapasiteten. Kjøling av kjeler med returvann fra varmesystemet må også utføres jevnt. Ellers kan det oppstå en situasjon når den ene kjelen som kommer inn i kaskaden blir overopphetet, mens den andre blir avkjølt til en temperatur under duggpunktet. I dette tilfellet kan kondensering av vanndamp (fra forbrenningsprodukter) begynne i den.

I et kaskadefyrrom hvor det brukes kjeler lik makt, vil varmefjerning og avkjøling av kjeler bare utføres jevnt hvis en lik mengde kjølevæske passerer gjennom dem. For dette er det nødvendig at den hydrauliske motstanden til alle parallelle kretser er den samme. Det er spesielt viktig å oppfylle denne betingelsen i kaskader der kjeler med et lite volum vann brukes. Det anbefales å bruke et lavt tap header og utstyre hver kjelekrets med en pumpe for å utligne tapet. Hvis dette av en eller annen grunn ikke kan gjøres, kan en likestrømningshastighet for kjølevæsken sikres ved bruk av et system med en passerende bevegelse av kjølevæsken. I vestlig litteratur kalles det Tichelman -opplegget. I dette tilfellet vil lengden på alle kjelekretser være like, og forskjellen mellom deres hydrauliske motstand vil være ubetydelig. Dette vil gjøre det mulig å utjevne vannforbruket til kjelene som opererer i en kaskade.

En artikkel fra magasinet "Industrielle og varmekjeler og mini-CHPP" (nr. 2/29 2015)

Varmekjeler kaskade - effektiv teknisk løsning som forbedrer kvaliteten på systemkontrollen og lar deg redusere drivstofforbruket. Tilkobling av kjeler i en kaskade gir en rekke betydelige fordeler ved drift av mellomstore og store varme- og varmtvannssystemer. Materialet i artikkelen tar for seg prinsippene for drift og konstruksjon av kaskaden, beskriver funksjonene i denne varmetekniske løsningen.

En analyse av driften av kjeleutstyr viser at i 80% av tiden opererer varmegeneratorer med en kapasitet som ikke overstiger den nominelle kapasiteten på 50%. Dvs Termisk kraft valgt innen oppvarmingssesongen med ca 30-35%. Dette skyldes endringen i temperaturen miljøet, endring av modus for varmtvannsforbruk, og så videre.

Kjelens effekt beregnes alltid til maksimum - dette gjøres for å dekke det totale varmebehovet. Hver kjele har minimumsverdi termisk kraft i arbeidet, det varierer fra 25 til 40% av den nominelle ytelsen.

Med et redusert varmeforbruk vil kjelen produsere en mengde varme innenfor dette området. Denne mengden er ikke alltid nødvendig - overflødig drivstoff vil bli brent akkurat slik.

Løsningen på dette problemet var kaskende kjeler... Flere varmegeneratorer er installert i kaskaden - dette lar deg kvalitetsmessig endre effektkontrollen, gjøre den trinnvis eller jevn. Jevn justering gjør det mulig å produsere nøyaktig den nødvendige mengden varme.

Denne egenskapen til kaskaden øker systemets fleksibilitet. Med en kraftig varmegenerator installert, kan denne fleksibiliteten ikke oppnås.

Kaskadene kombinerer oftest gass og. Videre, for å integrere automatisering, må kjeler være av samme merke (produsent). Kjeleforbindelse forskjellige produsenter mulig, men dette krever bruk av flere enheter, styrekretser og automatisering.

Kjelekaskadediagram

Kaskadetilkoblingen er et klassisk eksempel på bruk av et lavt tap header. Kjelene i hovedkretsen er parallelt koblet til direkte- og returkollektorene. Samlerne er igjen koblet til den hydrauliske bryteren.

For hver kjele er den installert for forsyning (hvis det ikke er en innebygd) og tilbakeslagsventil... Ventilen forhindrer strømmen av kjølevæsken gjennom tomgangskjelen og tap av varme på varmeveksleren.

På returrørledning kjelen er installert sil Beskytter kjelen mot forurensning. Hver kjele kuttes av stengeventiler med sammenleggbar forbindelse. Dette gjør at kjelen kan fjernes for reparasjon og vedlikehold uten å stoppe systemet.

Samlergruppen av kjeler er utstyrt med en sikkerhetsgruppe - en sikkerhetsventil, automatisk luftventil og et termomanometer. Gruppen er installert i påbudt, bindende, selv med innebygde kjelesikkerhetsgrupper.

Et obligatorisk element i systemet er (expansomat). Den kan kobles både til kjelekretsen og til forbrukerkretsen. Det beregnes for det totale volumet av kjølevæsken i systemet.

Valget av kjelemanifold er basert på det faktum at deres strømningsareal ikke må være mindre enn det totale tverrsnittet av tilførselsrørledningene til kjelene i kaskaden. Den hydrauliske pilen må også ha en diameter på tilkoblingsdysene som ikke er mindre enn samlernes diameter.

Kjelekaskadekontroll

Primærkretsen styres på følgende måter:

Manuell kontroll av driften av hver enkelt kjele;
Trinnkontroll ved hjelp av kaskadebrytere;
Jevn regulering av kaskadestyringsenheten (BKU).

Manuell kontroll utføres ved å angi driftsparametere for hver kjele, først og fremst temperaturen. Dette justeringsalternativet krever konstant tilstedeværelse av en person.

Trinnkontroll utføres ved hjelp av kaskadebrytere. De styrer systemet som et sett med effekttrinn; når lasten endres, slår de på (slår av) individuelle kjeler i kaskaden.

Den mest effektive er den jevne reguleringen ved hjelp av SCU. I dette tilfellet oppnås det minste trinnet med effektendring. Kjelene må være utstyrt med modulerende brennere. Kaskadestyringsenheter kan integreres med romtemperaturfølere og væravhengige automatiseringssystemer.

Tømmer ut en kaskade av kjeler

Røykuttaket av systemet avhenger av typen gasskjeler og implementeres med følgende metoder:

Separate koaksialkanaler;
Separate skorsteiner av turboladede kjeler;
Gruppe røyk eksos med røyk tilbakeslagsventiler;
Naturlig røykutslipp - gruppe eller individ.

Med gruppe røykutblåsning er ikke mer enn 4 kjeler tilkoblet den vanlige skorsteinen. Med koaksial kollektiv røykavgang er hver kjele utstyrt med en røykventil. Det forhindrer at røyk trenger inn i rommet når varmegeneratoren er inaktiv.

Skorsteiner bygges med en helling på 5 til 10% mot kjelene. Ved konstruksjon av et røykanlegg for kjeler med åpent kammer forbrenning, er det nødvendig å foreta en aerodynamisk beregning av den felles skorsteinen for å sikre det nødvendige trekket.

Fordeler og ulemper ved kaskaden

De viktigste fordelene kaskadetilkobling kjeler er:

Systempålitelighet - konstant tilgjengelighet av en reserve;
Fleksibilitet i regulering - drivstofføkonomi;
Forlenge levetiden til kjeler - implementering av en "sparsom" driftsmodus;
Mulighet rask reparasjon og forebygging av hver enkelt kjeleenhet;
Tilrettelagte installasjonsforhold - under byggingen av kjelehus på taket blir det lettere å levere dem til stedet.

Kaskaden har også følgende ulemper:

Generell økning i utstyrskostnader;
Et mer romslig rom er nødvendig for å imøtekomme kaskaden.

Økningen i systemkostnadene på grunn av drivstofføkonomien betaler seg selv. Kaskadetilkoblingen av kjeler er fordelaktig både teknisk og økonomisk. Uavhengig konstruksjon av kaskaden er neppe mulig - det er behov for å tiltrekke seg spesialister for installasjon og justering av automatisering, beregninger av røykkanaler og så videre.

Kaskade fyrrom

kjele tilkobling kaskade

Praksis viser at i en betydelig del av fyringssesongen brukes kapasiteten til et antall kjelehus ikke mer enn 50%, og i mellomoppvarmingsperioden-ikke mer enn 20-25% (varmtvannsbelastning). Den ujevne og ofte lave belastningen i kjelerommet krever det bred rekkevidde justering av varmeeffekten for både individuelle kjeler og kjelehuset som helhet, noe som ikke alltid er mulig uten å redusere effektiviteten til kjelanleggene, dvs. reduksjon i effektivitet og følgelig økning spesifikt forbruk brensel.

Et av alternativene designet for å løse dette problemet er et kaskadesystem for tilkobling av små varmekjeler (foto 1). Kjelene er koblet til et enkelt varmesystem med programvarekontroll via kjølevæsken. Som et resultat blir det mulig å jevne, nesten uendelig variabel regulering av kjelerommet. For eksempel, når du installerer en kaskade på 12 gasskjeler med en termisk effekt på 90 kW, vil den totale kjelekapasiteten være 1080 kW, og minimumskapasiteten er 36 kW, dvs. 3,3% av maksimumet (med tanke på effektreguleringen av hver kjele fra 40 til 100%). Dette systemet tillater å gi effektivt arbeid fyrrom med nødvendig strøm på grunn av seriell tilkobling / frakobling av kjeler og hensyntatt belastningen på hver kjele kl optimal verdi Effektivitet. Det er også mulig å installere flere kaskader i ett fyrrom.

Systemprogramvare automatisk kontroll er sammensatt på en slik måte at det hver dag er en endring i rekkefølgen for å starte kjelene. Derfor, hvis kjelen i dag starter opp først, så blir den neste dag den siste i køen, og den starter bare hvis det er nødvendig å kjøre kjelerommet med full kapasitet. På grunn av dette oppnås en mer jevn slitasje på hovedutstyret i kjelerommet. Svikt i en av kjelene påvirker nesten ikke tilførselen av nødvendig belastning (bortsett fra toppen), noe som øker påliteligheten til varmeforsyningen. Dette innebærer muligheten for å redusere kapitalkostnader under byggingen av et kaskadekjelehus på grunn av minimum redundans av termisk kraft (på grunn av bruk av kjeler med lav produktivitet). Det vil si at i forhold til den ovennevnte varianten av et kaskadekjelehus, bestående av 12 kjeler på 90 kW hver, er det kanskje ikke nødvendig med installasjon av en ekstra kjele, eller det vil være nødvendig med bare en kjele med en kapasitet på 90 kW.

Lav vekt, enkel levering av kjeler til installasjonsstedet og enkel layout bestemmer bruken av dem i konstruksjonen av kjelehus på taket. Økningen i Installert kapasitet kjelrommet etter driftsstart takket være grensesnittet som brukes: tilkoblingen av kontrollsystemet til den nye kjelen til det generelle nettverket er teknisk forenklet så mye som mulig, ingen ytterligere justering er nødvendig, siden alle data er allerede lagret i minnet til en av kjelene som er valgt som kontrolleren.

Et eksempel ferdig prosjekt på grunnlag av et kaskadesystem er et kjelehus bygget på taket kjøpesenter i byen Magnitogorsk, Chelyabinsk-regionen (foto 1-3). Kjelhuset driver fire kaskader, som hver har 12 kjeler med en enhetskapasitet på 90 kW. Som et resultat var den totale termiske kapasiteten til kjelehuset 4,32 MW. Område automatisk regulering effekt - fra 36 kW til 4,32 MW. Hver kjele er utstyrt med individuelt system fjerning av røyk.

Prosjektet ble utført i 2008 og til dags dato, ifølge serviceorganisasjonen, har det ikke vært noen problemer under driften. Kostnaden for varmeproduksjon i løpet av denne tiden varierte fra 290 til 580 rubler / Gcal i henhold til økningen i kostnaden for naturgass. Omtrent 5 millioner rubler ble brukt på byggingen av kjelehuset, og tilbakebetalingsperioden var omtrent to år.

En annen interessant prosjekt, implementering av prinsippet om kraftvarme, der et kaskadesystem ble brukt, ble en mini-kraftvarme på en metallmøbelfabrikk i byen Perm. Som hovedutstyr ble to mikroturbinanlegg med varmegjenvinningsenheter med en total elektrisk effekt på 130 kW og et termisk på 240 kW brukt. Med tanke på behovet for å gi tillegg varmebelastning i vintertid en kaskade med 8 gasskjeler med en enkelt termisk effekt på 45 kW ble installert på mini-kraftvarme. Det automatiske kontrollsystemet til et kaskadekjelehus lar deg umiddelbart reagere på endringer i varmen som gjenvinnes etter mikroturbiner. Energibæreren for mini-kraftvarme i første fase av prosjektet er flytende gass... I dette øyeblikket Undersøkelser pågår for å organisere gassforsyning med naturgass fra nettverket, som vil bli hoveddrivstoffet, og flytende gass vil erstatte reservebrensel.

Denne konfigurasjonen av mini-CHP med toppkjeler dekker 50% av bedriftens strømbehov og 100% av varmebehovet. Når du bruker naturgass som drivstoff, vil kostnaden for elektrisitet være 1,3-1,78 rubler / kWh, og varme 350-495 rubler / Gcal (fra april 2011).

Å koble kretsen til bare en varmeenhet (den vanligste måten å varme private hus på) har sine ulemper. Hvis flere enheter er installert i systemet (og ikke nødvendigvis de viktigste; vi kan snakke om redundans med to eller flere enheter på forskjellige typer drivstoff), dette gir mange fordeler. Eksistere forskjellige ordninger rørføring av kjeler (inkludert gass), hvorav den ene kalles kaskade.

Hva er sært ved dette ingeniørløsninger? Alle varmegeneratorer er inkludert i varmekretsen sekvensielt, det vil si at hver av dem representerer ett trinn i den. Men kontrollen over kaskaden er generell, og brukeren kan konfigurere alle parameterne i systemet selv, avhengig av lokale forhold, og automatiseringen vil gjøre resten. Denne typen regulering kalles "fleksibel".

I hvilke tilfeller er det verdt å lage en seriekobling av kjeler? Det antas at i forhold til boligbygg der det totale oppvarmede arealet ikke er mindre enn 500 m 2. Men dette er ikke et aksiom, og eieren har rett til å bestemme selv om det er tilrådelig å installere to (eller flere) enheter med deres kaskadeforbindelse til systemet.

En slik ordning er den mest effektive (under visse forutsetninger) og enkel å gjennomføre. Noen ganger er det mye mer lønnsomt å kjøpe og montere nøyaktig 2 (eller 3) vegger gassmodeller middels (eller til og med lav) effekt enn å lete etter eget rom, utstyre grunnlaget for en dimensjonal gulvstående kjele. For eksempel, hvis varmekretsen gir varme ikke bare til huset, men også til uthus - et skur, garasje, drivhus og så videre. Alternativer når mulighetene for en installasjon ikke tillater det oppvarming av høy kvalitet bolig, mer enn nok - detaljene i klimaet, husets ugunstige beliggenhet på bakken, analfabeter varmeisolasjon av veggene, forringelse av bygningen og så videre.

Er det noen detaljer om cascading? Det er vanskelig å selvstendig velge det optimale opplegget, desto mer for å beregne alle dets parametere. Dette krever en profesjonell vurdering av alle faktorer. Gasskjeler kan slås på i serie uten ekstra enheter bare hvis pumpen til hver enhet er i stand til å "pumpe" kjølevæsken langs hele kretsen. Som regel er dette ganske nok for et lite privat boligbygg.

Men hvis systemet er montert av komplekst mønster, bygningen er overdimensjonert, flere etasjer høy, det er uunnværlig å klare seg uten en hydraulisk skillevegger (den kalles oftere en “pil”). I dette tilfellet er en annen pumpe med høyere kapasitet installert i sekundærkretsen (belastning).

For at kaskaden skal fungere så effektivt som mulig, anbefales det å bruke to temperatur sensor(innendørs og utendørs) og elektronisk kontroller. Merkostnadene vil betale seg ganske raskt, ikke bare når det gjelder komfort, men også på bekostning av mer.

Kan alle kjelemodeller kombineres i en kaskade? Nei, og dette er en av vanskelighetene. Denne muligheten avhenger først og fremst av funksjonene i automatiseringen. gass enheter... Hvis vi analyserer anmeldelser på tematiske fora, blir eierne av private bygninger for en konsekvent inkludering hovedsakelig styrt av de tyske veggmonterte kjelene av merket Viessmann. Med dem, ifølge brukerne, er det noe lettere.

MED modellutvalg varmeenheter "Vissmann", som er tilrådelig å bruke for kaskader, og prisene deres kan bli funnet. Men dette er ikke de eneste kjelene som kan slås på i serie. Baxi, Protherm, Vaillant, Buderus har vist seg ganske godt i slike ordninger.

Hva er fordelen med kaskende kjeler? Et av hovedspørsmålene de fleste kjøpere stiller. Tross alt er den tradisjonelle ordningen med en enhet, radiatorer og rør en slags stereotype, og det er vanskelig for en person som ikke har spesiell opplæring å forstå alle fordelene med en kaskadeforbindelse. Dessuten dette tilleggsutgifter, og om det er verdt å komplisere alt er ukjent.

Intensiteten til oppvarming av hjemmet avhenger i stor grad av været utenfor. Kaskadeopplegget lar deg raskt håndtere alle prosesser, og uten brukerinnblanding, i automatisk modus. Dette er det som bestemmer gassbesparelser og et behagelig mikroklima.
Noen teknisk enhet har sin egen ressurs og er preget av en MTBF.

Det er derfor nidkjære eiere alltid løser problemet med oppvarming av redundans. Med en kaskadetilkobling er den planert, siden om nødvendig kan noen av kjelene midlertidig utelukkes fra kretsen (for vedlikehold eller reparasjoner) uten at det går ut over kvaliteten på oppvarming av huset.

"Fleksibel" kaskadestyring gjør det mulig å forlenge levetiden til noen av kjelene ved å redusere antallet på / av -brytere. Automatisering lar deg bruke gassapparater med samme intensitet, ved å bruke den ene eller den andre som hovedleverandør av varme.
På sekvensiell tiltredelse varmeenheter, blir det mulig å lage flere varmesoner. Det vil si at uten ytterligere endringer i kretsen kan du koble forskjellige temperaturkretser til kaskaden (radiatorer, lagerkoker, gulvvarme). Med store behov for varmt vann kaskaden "prioriterer" den bare i en kjele, som faktisk "kobler fra" kaldtvannet og varmtvannsforsyningskretsene.
På grunn av fleksibel regulering, ved bruk av bare det nødvendige antall kjeler (en eller to eller tre) i drift, oppnås strøm- / energibesparelser. Hvis det er ubetydelig per dag, så er det veldig merkbart når det gjelder fyringssesongen.

Hvis du bor i Moskva -regionen og kommer til den konklusjonen at gasskjeler er en kaskadetilkobling Den beste avgjørelsen for ditt hjem, ring 8 495 3084648. Spesialistene i ALFATEP -selskapet vil gi et profesjonelt svar på ethvert uforståelig spørsmål. Hvis klienten ønsker det, vil de lage et prosjekt av systemet, velg nødvendig utstyr, de vil montere det selv, teste det i drift og overlevere det til kunden på en nøkkelferdig basis. Parallelt vil de lære deg hvordan du konfigurerer og kontrollerer kaskaden riktig.

Praksis viser at i en betydelig del av fyringssesongen brukes kapasiteten til et antall kjelehus ikke mer enn 50%, og i mellomoppvarmingsperioden-ikke mer enn 20-25% (varmtvannsbelastning). Den ujevne og ofte lave belastningen på kjelehuset nødvendiggjør et bredt spekter av justering av varmeeffekten til både individuelle kjeler og kjelehuset som helhet, noe som ikke alltid er mulig uten å redusere kjelanleggens effektivitet, dvs. reduksjon i effektivitet og følgelig økning i spesifikt drivstofforbruk.

Et av alternativene designet for å løse dette problemet er et kaskadesystem for tilkobling av små varmekjeler (foto 1). Kjelene er koblet til et enkelt varmesystem med programvarekontroll via kjølevæsken. Som et resultat blir det mulig å jevne, nesten uendelig variabel regulering av kjelerommet. For eksempel, når du installerer en kaskade på 12 gasskjeler med en termisk effekt på 90 kW, vil den totale kjelekapasiteten være 1080 kW, og minimumskapasiteten er 36 kW, dvs. 3,3% av maksimumet (med tanke på effektreguleringen av hver kjele fra 40 til 100%). Dette systemet gjør det mulig å sikre effektiv drift av kjelrommet med den nødvendige kraften på grunn av seriell tilkobling / frakobling av kjeler og tar hensyn til belastningen til hver kjele til den optimale effektivitetsverdien. Det er også mulig å installere flere kaskader i ett fyrrom.

Programvaren til det automatiske kontrollsystemet er sammensatt på en slik måte at sekvensen for å starte kjelene endres hver dag. Derfor, hvis kjelen i dag starter opp først, så blir den neste dag den siste i køen, og den starter bare hvis det er nødvendig å kjøre kjelerommet med full kapasitet. På grunn av dette oppnås en mer jevn slitasje på hovedutstyret i kjelerommet. Svikt i en av kjelene påvirker nesten ikke tilførselen av nødvendig belastning (bortsett fra toppen), noe som øker påliteligheten til varmeforsyningen. Dette innebærer muligheten for å redusere kapitalkostnader under byggingen av et kaskadekjelehus på grunn av minimum redundans av termisk kraft (på grunn av bruk av kjeler med lav produktivitet). Det vil si at i forhold til alternativet kaskaderom som er vurdert ovenfor, som består av 12 kjeler på 90 kW hver, er det kanskje ikke nødvendig å installere en ekstra kjele, eller det vil være nødvendig med bare en kjele med en kapasitet på 90 kW.

Lav vekt, enkel levering av kjeler til installasjonsstedet og enkel oppsett bestemmer bruken av dem i konstruksjonen av kjelehus på taket. Økningen i den installerte kapasiteten til kjelehuset forårsaker ikke noen spesielle problemer etter driftsstarten takket være grensesnittet som brukes: tilkoblingen av kontrollsystemet til den nye kjelen til det generelle nettverket er teknisk forenklet så mye som mulig, er det ikke nødvendig med ytterligere justeringer siden alle data er allerede lagret i minnet til en av kjelene som er valgt som kontrolleren.

Et eksempel på et realisert prosjekt basert på et kaskadesystem er et kjelehus bygget på taket av et kjøpesenter i byen Magnitogorsk, Chelyabinsk-regionen (foto 1-3). Kjelhuset driver fire kaskader, som hver har 12 kjeler med en enhetskapasitet på 90 kW. Som et resultat var den totale termiske kapasiteten til kjelehuset 4,32 MW. Utvalget av automatisk effektkontroll er fra 36 kW til 4,32 MW. Hver kjele er utstyrt med et individuelt røykutblåsningssystem.

Et annet interessant prosjekt som implementerer kraftvarme-prinsippet, der et kaskadesystem ble brukt, var en mini-kraftvarme på en metallmøbelfabrikk i Perm. Som hovedutstyr ble to mikroturbinanlegg med varmegjenvinningsenheter med en total elektrisk effekt på 130 kW og et termisk på 240 kW brukt. Med tanke på behovet for å gi ekstra varmelast om vinteren, ble det installert en kaskade på 8 gasskjeler med en termisk effekt på 45 kW på mini-kraftvarme. Det automatiske kontrollsystemet til et kaskadekjelehus lar deg umiddelbart reagere på endringer i varmen som gjenvinnes etter mikroturbiner. Energibæreren for mini-kraftvarme i prosjektets første fase er flytende gass. For øyeblikket pågår det undersøkelser for å organisere gassforsyning med naturgass fra nettverket, som vil bli hoveddrivstoffet, og flytende gass vil erstatte reservebrensel.

Utarbeidet av redaktørene av NT magazine basert på internettmateriale