Kaskadinis kelių katilų sujungimas. Sieninio katilo kaskados „iki rakto“ - pelningas sprendimas

Katilų kaskadavimas yra veiksminga šildymo prietaiso vieneto talpos didinimo technika, kurią šildymo specialistai naudoja daugelį metų. Priėmimo koncepcija paprasta: visą šilumos apkrovą padalijame tarp dviejų ar daugiau nepriklausomai valdomų katilų ir į kaskadą įtraukiame tik tuos katilus, kurie tam tikru metu patenkina tam tikros apkrovos poreikį.

Kiekvienas katilas parodo savo šildymo pajėgumo „žingsnį“, esantį visuose sistemos pajėgumuose.

Išmanusis valdiklis (mikrovaldiklis) nuolat stebi šildymo terpės srauto temperatūrą ir nustato, kuriuos sistemos etapus reikia įjungti, kad būtų palaikoma nustatyta temperatūra.

Mes išvardijame pagrindinius kaskadinio šildymo sistemos privalumus:

1) padidėjęs patikimumas (jei vienas katilas sugenda, likusi dalis gali iš dalies arba visiškai padengti reikiamą šilumos apkrovą);

2) padidėjęs efektyvumas (įprasti katilai praranda gana daug efektyvumo, kai dirba daline galia);

3) montavimo supaprastinimas (atskirus kaskados elementus daug lengviau pristatyti ir surinkti nei vieną didelio galingumo katilą).

Akivaizdu, kad kelių katilų, o ne vieno, sistema gali efektyviau užtikrinti projektinių apkrovų sąlygas. Remiantis tuo, galima daryti prielaidą, kad kuo daugiau pakopų sistemos pakopų, tuo geriau ji patenkins šildymo sistemos apkrovą. Tai ypač veiksminga, kai reikia mažos galios. Tačiau didėjant pakopų skaičiui, didėja ir šilumos perdavimo sistemos paviršiaus plotas (šilumos nuostoliai per katilo korpusus), per kurį atsiranda šilumos nuostoliai. Tai galiausiai gali paneigti padidėjusios tokios sistemos naudą. Todėl ne visada rekomenduojama naudoti daugiau nei keturis etapus.

Būdingas „paprastos“ kaskadinės sistemos (katilai su vienpakopiais arba dviejų pakopų degikliais) apribojimas yra laipsniškas šilumos išeigos (sistemos galios) reguliavimas, o ne nuolatinis kontroliuojamas procesas.

Nors naudojant daugiau nei du etapus, žymiai sumažėja kiekvieno katilo šildymo galia, idealus sprendimas būtų „moduliuojanti“ kaskadinė sistema (katilai su moduliuojančiais degikliais).

Moduliuojantys degikliai leidžia neribotai reguliuoti galią, priklausomai nuo šilumos poreikio. Naujausia kaskadinių sistemų tendencija yra moduliuota kaskadinė sistema. Skirtingai nei naudojant pakopinius degiklius, katilai su moduliuojančiais degikliais gali sklandžiai keisti tiekiamo kuro tūrį ir, atitinkamai, valdyti šilumos gamybos lygį įvairiomis reikšmėmis.

Šiandien šildymo įrangos rinką plačiai atstovauja sumontuoti padidintos galios katilai su moduliuojančiais degikliais, galintys sklandžiai keisti katilo našumą 30–100% vardinės šiluminės galios ribose. Katilų su moduliuojančiais degikliais galimybė sumažinti degalų sąnaudas dažnai vadinama degiklio veikimo reguliavimo koeficientu (t. Y. Didžiausios katilo šilumos galios ir minimalios santykis). Pavyzdžiui, katilo, kurio maksimali šiluminė galia yra 50 kW, o minimalios 10 kW degalų sąnaudos, veikimo reguliavimo santykis bus 50 kW / 10 kW arba 5: 1. Bendras kaskadinėje sistemoje sumontuotų katilų veikimo reguliavimo koeficientas gerokai viršija atskiro katilo koeficientą.

Pavyzdžiui, jei trys katilai naudojami kaskadinėje sistemoje, kurios maksimali šildymo galia yra 50 kW ir ne mažesnė kaip 10 kW, bendras pajėgumų valdymas bus atliekamas nuo 150 iki 10 kW. Vadinasi, tokios sistemos veikimo santykis bus 15: 1.

Reikalavimai „moduliuotai“ kaskadai

Projektuojant „moduliuotą“ scenos sistemą, turi būti įvykdytos trys svarbios sąlygos.

Iš pradžių, tiekimo linijos ir valdikliai turi būti įrengti taip, kad būtų galima nepriklausomai reguliuoti srautą per kiekvieną katilą. Vanduo neturi cirkuliuoti per tuščiosios eigos katilą, kitaip šildymo terpės šiluma bus išsklaidyta per šilumokaitį arba katilo korpusą.

Tai taip pat taikoma paprastai kaskadinei sistemai. Nepriklausomas šildymo terpės srauto reguliavimas pasiekiamas kiekvienam katilui įrengiant atskirą cirkuliacinį siurblį. Kai cirkuliaciniai siurbliai montuojami lygiagrečiai, pasroviui nuo siurblių turi būti sumontuoti atbuliniai vožtuvai, kad būtų išvengta šildymo agento atgalinio srauto per tuščiosios eigos katilus.

Šildymo agento tiekimas į kiekvieną katilą naudojant individualius cirkuliacinius siurblius leidžia padidinti slėgį veikiančio katilo šilumokaityje, kad būtų išvengta kavitacijos ir sprogstamojo garavimo.

Antra, kiekvieno katilo srauto ir grįžimo linijos turi būti prijungtos lygiagrečiai (ypač naudojant kondensacinius katilus).

Tai leidžia išlaikyti tą pačią vandens temperatūrą kiekvieno katilo įleidimo angoje ir, jei reikia, neįtraukti aušinimo skysčio srauto tarp kontūrų. Žema į katilą tiekiamo aušinimo skysčio temperatūra prisideda prie vandens garų kondensacijos iš degimo produktų ir padidina sistemos efektyvumą. Kai kurie katilų su moduliuojančiais degikliais kaskadiniai valdikliai turi „uždelsimo“ funkciją, tai yra, jie gali įjungti tam tikro katilo cirkuliacinį siurblį prieš pat degiklio įjungimą.

Be to, jie gali kurį laiką veikti siurbliuose, kai degiklis yra išjungtas.

Pirmasis užtikrina, kad katilo šilumokaitis būtų šildomas šiltu tiekiamu sistemos šilumnešiu, kuris užkerta kelią šiluminiam šokui dėl didelio temperatūros skirtumo (ir išmetamųjų dujų kondensacijos įprastiems katilams) užsidegus degikliui. Antrasis - šalinti šilumokaičio likutinę šilumą, o ne pasibaigus katilo veikimui pašalinti ją per ventiliacijos sistemą.

Ir trečia, Labai svarbu, kad cirkuliaciniai siurbliai užtikrintų tinkamą šildymo terpės srautą per veikiančius katilus, nepriklausomai nuo šildymo sistemos debito. Natūralus šios problemos sprendimas yra žemo slėgio hidraulinio separatoriaus naudojimas.

Sistemos diegimo žingsniai

Kaskados sistemos prijungimas atliekamas trimis etapais ( ryžių. 1):

1) katilų ir sistemų hidraulinis sujungimas;

2) prijungimas prie vieno dūmų surinktuvo;

3) kaskados automatikos nustatymai.

Dėl modulinės montavimo sistemos, kurią galima palyginti su vaikų dizainerio surinkimu, pasiekiamas didelis sistemos montavimo greitis ir patikimumas.

Pagrindiniai kaskadinio šilumos gamybos įrenginio įrengimo etapai parodyti ryžių. 2.

Natūralu, kad pagrindinis kelių šilumos generatorių ir šilumos tiekimo sistemos koordinavimo būdas yra žemo slėgio hidraulinis kolektorius.

Jo pasirinkimo ir diegimo skaičiavimo metodai jau ne kartą aprašyti specializuotoje literatūroje, todėl, remiantis šiuo straipsniu, nereikėtų dar kartą grįžti prie šios problemos.

Katilo hidraulinė suderinimo sistema susideda iš kelių standartinių prijungimo žingsnių:

❏ du katilai kaskadoje;

❏ trečias katilas kaskadoje;

❏ kaskados saugos grupės ( ryžių. 3).

Priklausomai nuo reikiamos galios, galima surinkti dviejų ar trijų katilų kaskadą.

Pagrindinė medžiaga yra storasieniai nikeliu padengti vamzdžiai, kurie sujungiami naudojant greitas jungtis (vadinamasis „amerikietiškas“). Pristatymo rinkinį sudaro visi reikalingi elementai-nuo uždarymo vožtuvų iki tarpiklių.

Toks pilnas komplektas leidžia kaskadą sumontuoti kuo greičiau ir tiksliau.

Moduliuojamas valdymas

Daugiapakopis paprastos kaskadinės sistemos valdiklis, naudojant proporcinio integralo išvestinės (PID) valdiklį, nuolat matuoja į sistemą patenkančios šildymo terpės temperatūrą, lygina ją su apskaičiuota verte ir nustato, kuris degiklis turi būti įjungtas ir kuris iš jų turėtų būti išjungtas. Norint valdyti katilų kaskadą ir pasiekti ekonomiškas degalų sąnaudas, būtina naudoti specialią automatiką.

Vienas iš kaskados katilų atlieka „šeimininko“ vaidmenį ir yra įjungiamas pirmas, kiti - „vergai“ - prijungiami pagal poreikį. Automatikos valdymas leidžia perkelti „šeimininko“ vaidmenį iš vieno katilo į kitą, taip pat atlikti „verginių“ katilų įjungimo seką ir įjungti temperatūrų skirtumus kiekviename tolesniame etape.

Gedimo katilo gedimo atveju prioritetas automatiškai keičiamas. Jei šilumos poreikis neatsiranda iš nė vienos zonos, reguliatorius išjungs visus katilus, o kai bus gautas poreikio signalas, jie juos paleis. Išjungus paskutinį katilą, cirkuliacinis siurblys po tam tikro laiko išsijungia. Daugumoje „moduliuotų“ kaskadinių sistemų valdymo metodas yra kitoks. Paprastai tikslas yra pailginti katilų veikimo laiką žemos temperatūros diapazone ir esant nepilnai galiai.

„Immergas“ rekomenduoja naudoti „Honeywell Smile SDC 12-31“ ( ryžių. 4). Nors skirtingi gamintojai siūlo skirtingas valdymo sistemas, visuotinai priimtas metodas yra įjungti katilą, tada modifikuoti jo veikimą iki tokio šildymo pajėgumo lygio, kuris atitinka reikiamą apkrovą.

Jei reikia papildomos šilumos, pirmojo katilo šildymo galia gerokai sumažėja, įjungiamas antrasis katilas, o tada abiejų katilų šildymo galia atitinkamai moduliuojama, kad atitiktų reikiamą apkrovą.

Tokia schema užtikrina, kad abu katilai veiktų esant mažesnei šilumos išeigai, taigi ir švelnesniam režimui, priešingai nei veikia vienas katilas visa galia. Tai padidina šilumos mainų paviršiaus plotą, todėl padidėja vandens garų kondensacijos iš degimo produktų tikimybė, taip pat sistemos efektyvumas.

Tarkime, apkrova ir toliau didėja, o du katilai, veikiantys gana aukštu šildymo pajėgumu, negali atitikti jo sąlygų. Tada antrasis katilas sumažina degalų sąnaudas, trečias įjungiamas, o antrojo ir trečiojo pakopų šilumos išeiga moduliuojama lygiagrečiai.

Kai kuriose sistemose pirmasis katilas taip pat gali sumažinti degalų sąnaudas, kai įjungiami kiti etapai, todėl visas tris galios pakopas galima valdyti lygiagrečiai.

Valdiklio darbo režimai

Dauguma kaskadinių valdiklių gali veikti bent dviem darbo režimais. Šildymo režimu vykdomas nuo oro priklausomas valdymo principas, tai yra, nustatyta tiekiamos į sistemą šildymo terpės temperatūros vertė priklauso nuo lauko temperatūros.

Kuo žemesnė lauko temperatūra, tuo aukštesnė norima srauto temperatūra. Ši sistema pašalina maišytuvo poreikį tarp katilo ir šildymo vartotojų.

Karšto vandens režimu atliekamas programinis sistemos reguliavimas, kai nustatyta tiekiamo šilumnešio temperatūros vertė nepriklauso nuo išorinės temperatūros. Kitaip tariant, yra nustatyta tam tikra, pakankamai aukšta temperatūros vertė, kuri užtikrina aukštą šilumos perdavimo lygį per antrinį šilumokaitį.

Šis režimas paprastai naudojamas siekiant užtikrinti aukštesnę aušinimo skysčio, tiekiamo per šilumokaitį, temperatūrą karšto vandens vartotojams ir apsaugos nuo apledėjimo sistemoms. Moduliuojant katilo galią, labai sumažėja skirtumas tarp reikiamos ir faktinės šilumnešio temperatūros, o tai neleidžia dažnai „įsijungti“ (įjungti / išjungti) katilo.

Kai kurie valdikliai taip pat yra atsakingi už pagrindinio cirkuliacinio siurblio veikimą ir yra prijungti prie pastato valdymo sistemos. Šiuolaikinė mažos galios katilų su moduliuojančiais degikliais karta taupo vietą, užtikrina aukštą efektyvumą, tylų veikimą ir patikimumą. Tai idealus sprendimas žemoje temperatūroje; tokie katilai idealiai tinka šildant grindis, apledėjimo sistemoms, baseinų šildymui, karšto vandens tiekimo sistemoms, taip pat šilumos siurblių sistemoms, įskaitant geotermines. Jie jau įsitvirtino privačių namų šildymo srityje.

Katilai su moduliuojančiais degikliais, kaip kaskadinės sistemos dalis, yra nauja alternatyva pramoninėms šildymo sistemoms.

Pastaruoju metu daugelis žinomų Europos katilinės įrangos gamintojų sukūrė ir sėkmingai naudoja sieninių dujinių ar elektrinių katilų „kaskadinę“ sistemą.

Kaskadiniai katilai yra gana veiksmingas būdas padidinti šildymo prietaiso vieneto galią. Kiekvienas katilas parodo savo šildymo pajėgumo „žingsnį“, esantį visuose sistemos pajėgumuose. Šiame straipsnyje mes susipažinsime su galimomis schemomis, skirtomis bendrai naudoti kelis katilus vienoje šildymo sistemoje.

Šiandien daugelis vartotojų renkasi dujinius šilumos generatorius (katilus) kaip pagrindinį šilumos ir vandens tiekimo šaltinį. Yra keletas dujų įrangos montavimo tipų:

1. Šildymo sistemoje sumontuotas vienas šilumos generatorius.

2. Šildymo sistemoje sumontuoti keli šilumos generatoriai.

Apsvarstykite galimybę įrengti kelis šilumos generatorius sistemoje, kad būtų kompensuoti šilumos nuostoliai. Yra keletas šios konstrukcijos valdymo sistemų tipų: lygiagretus kiekvieno katilo prijungimas, kai kiekvienas iš katilų veikia atskirai vienas nuo kito, bet vienai sistemai (šildymas, karšto vandens tiekimas, vėdinimas ir kt.); o antrasis-katilinis katilų įjungimas, kai įranga sumontuota ir prijungta prie vienos bendros termomechaninės ir elektros jungties sistemos.

Šiuo atveju kaskadą vienija viena valdymo sistema.

Taigi, kas yra kaskados? Kaskadas yra vienas iš efektyviausių būdų padidinti vieno įrenginio didžiausią galią arba padidinti minimalią galią, tačiau daugiau apie tai vėliau, bet kol kas, pavyzdžiui, pažvelkime į atskiros šilumos punkto darbą.

Kaip rodo praktika, įranga veikia esant maksimaliai šilumos apkrovai nuo trijų iki penkių mėnesių per metus, kai vardinė šilumos apkrova yra nuo 60 iki 100%, o likusį laiką įranga veikia sumažinta galia (nuo 40 iki 60%). Paimkime pagrindą tarp šildymo laikotarpio nuo kovo iki rugsėjo ir 1000 m2 šildomos patalpos plotą arba vandens šildymą karšto vandens tiekimo sistemoje. Remiantis vidutiniais skaičiavimais, 1 m3 kūrenamų dujų suteikia maždaug 10 kW katilo galios. Tai reiškia, kad jei kaip šildymo prietaisą naudosite vieną katilą, kurio galia yra 100 kW, tada jo minimali apkrova bus 50 kW, kuri yra lygi vidutiniam 5 m3 dujų suvartojimui per valandą. Jei prie jūsų sistemos prijungtas trijų katilų, kurių kiekvieno galia yra 36 kW, kaskados, tada, kaip rodo praktika, įsijungs vienas iš šilumos generatorių, kurio minimali apkrova yra 10,6 kW, o tai prilygsta vidutinėms 1,6 dujų sąnaudoms. m3 per valandą. Dėl to, kai vienas dujinis šilumos generatorius sistemoje veikia su tokia minimalia apkrova tarp šildymo laikotarpio, jo sunaudojamos dujos bus beveik tris kartus didesnės, palyginti su kaskadiniu katilų įjungimu, ir tai padidina finansines išlaidas. išlaidų.

Tipiškos dujomis kūrenamos įrangos (kaskados) įrengimo schemos yra šios.

Pirmasis yra paprastas kaskadas. Ši schema apima dujų įrangą su vieno ar dviejų pakopų degikliais. Įrengiant tokią schemą, įranga veikia pagal šį principą: pirma, pirmasis degiklio etapas įjungiamas, kai nominali galia yra 70% (visos katilo galios), o jei šios galios nepakanka kompensuoti šilumos nuostoliams, tada antrasis etapas, kurio galia yra 100%, yra prijungtas prie darbo.

Antrasis yra moduliuotas. Ši montavimo schema yra ekonomiškesnė. Jame integruota įranga su moduliuotais degikliais. Galima sklandžiai keisti kuro tiekimo tūrį ir galimybę reguliuoti šilumos išeigą gana plačiame diapazone. Tai yra, įranga įsijungia esant minimaliai 40% šilumos apkrovai ir, jei reikia, sklandžiai ją padidina iki 100% 1% žingsniais.

Pagrindiniai kaskadinės sistemos, kurioje yra du ar daugiau dujų katilų, pranašumai, palyginti su įprastomis sistemomis, kuriose tik vienas dujų katilas naudojamas kaip šildymo įranga, yra šie.

Pirma, dujų įrangos veikimo kontrolė turėtų būti atliekama naudojant kaskadinį valdymo bloką arba kitą automatiką. Daugiapakopis paprastos kaskadinės sistemos valdiklis, naudojant proporcinio integralo išvestinės (PID) valdiklį, nuolat matuoja į sistemą patenkančios šildymo terpės temperatūrą, lygina ją su apskaičiuota verte ir nustato, kuris degiklis turi būti įjungtas ir kuris iš jų turėtų būti išjungtas.

Vienas iš kaskados katilų atlieka „šeimininko“ vaidmenį ir yra įjungiamas pirmas, kiti, „vergai“, yra prijungti pagal poreikį. Automatikos valdymas leidžia perkelti „šeimininko“ vaidmenį iš vieno katilo į kitą, taip pat atlikti „vergų“ įjungimo seką. Be to, automatika įgyvendina įrangos įjungimo seką, kuri garantuoja tą patį dujų degiklio įrenginio veikimo valandų skaičių. Paprastai valdymo sistemos automatika tiekiama kartu su lauko temperatūros jutikliu, kuris leidžia valdyti dujų degiklio įtaiso moduliaciją (galią ir srauto temperatūrą), priklausomai nuo aplinkos temperatūros. Pavyzdžiui, esant 0 ° C lauko oro temperatūrai, šildymo terpės temperatūra srauto linijoje bus 50 ° C. Esant -10 ° C lauko temperatūrai, aušinimo skystis bus tiekiamas į tiekimo liniją jau esant 60 ° C temperatūrai ir kt. Kuo žemesnė aplinkos temperatūra, tuo aukštesnė šildymo terpės temperatūra. Automatika įjungs reikiamą katilų skaičių, priklausomai nuo reikiamos galios.

Antra, tai taupo dujas ir dėl to išsaugo finansinius išteklius, kurie gali būti nukreipti į jūsų objekto rekonstrukciją. Katilų su moduliuojančiais degikliais galimybė sumažinti degalų sąnaudas dažnai vadinama degiklio veikimo reguliavimo koeficientu (katilo maksimalios šilumos galios santykis su minimaliu). Kaip tai galima padaryti? Tai labai paprasta, pati sistema tai padarys už jus.

Pateiksime pavyzdį - kai įranga veikia daugiau kaip 70%, prasideda padidėjęs dujų suvartojimas. Turite du katilus, kurių kiekvieno galia yra 24 kW. Pirma, įjungiamas pirmasis katilas, kurio nominali apkrova yra 9,4 kW, ir palaipsniui jį padidina iki 100% galios. Jei vieno katilo nepakanka, tada antrasis katilas įjungiamas, pavyzdžiui, esant 40%galiai. Iš viso abiejų katilų apkrova bus 32 kW. Antrasis variantas - pirmasis katilas taip pat įjungiamas, kai nominali apkrova yra 9,4 kW, ir palaipsniui didėja iki 70%galios. Jei šios galios nepakanka, antrasis katilas įjungiamas taip pat 70%galia, o bendra apkrova taip pat bus 32 kW. Kai dujų įranga veikia antrajame variante, sutaupoma 15–30%dujų.

Trečia, tai yra patogus transportavimas ir įrangos montavimas. Keli sieniniai katilai yra daug lengviau montuojami ar montuojami nei vienas galingas katilas. Dėl gana mažų sieninių katilų matmenų ir svorio yra naudinga juos montuoti kaskadoje montuojant katilus ant stogo, rūsiuose ar pusrūsiuose. Visų pirma, montuojant tokias katilines, papildomos išlaidos nereikalauja specialios įrangos, skirtos kelti ar transportuoti galingą bendrą katilą.

Ketvirta, tai yra rezervas. Jei dėl kokių nors priežasčių sugenda vienas iš katilų, pavyzdžiui, sugedus šilumos generatoriui, visa sistema ir toliau veiks mažesne arba vidutine galia. Jei sistemoje veikia vienas katilas ir „įvyksta klaida“, tada visa šildymo sistema nustos veikti, o kaskadoje kiekvienas katilas yra autonominis, o avarijos atveju tik sugedęs įrenginys išsijungs .

Penkta, tai yra išdėstymo sąlygos. Sieninių šilumos generatorių kaskadą leidžiama montuoti ir valdyti pritvirtintose, įmontuotose, atskirtose, ant stogo esančiose katilinėse ir kt.

Praktiškai yra daug pavyzdžių, kai rekonstruojant objektą, plečiant ir papildant papildomus šilumos vartotojus, reikėjo modernizuoti pačią katilinę (pakeisti esamą dujų įrangą į galingesnę), o tai sukėlė didelių finansinių nuostolių, o jei reikia, galite valdyti kaskadą, galite tiesiog pridėti prie esamos sistemos vieną ar kelis katilus.

Yra keletas dujų įrengimo variantų: montavimo įranga ant sienos, ant specializuotų stelažų (laikiklių) iš eilės arba dujų įrangos statymas „atgal“.

Taigi, kaskadinės katilinės naudojamos beveik visose srityse, tačiau jos yra labiausiai paklausios autonominėse šilumos tiekimo sistemose vienam ar keliems objektams. Įrengdami kaskadinį valdymą, potencialiems klientams ir vartotojams nereikia statyti šilumos magistralės iš centralizuotos šildymo sistemos, kuri, žinoma, turi didelių šilumos nuostolių, ypač naudojant karšto vandens funkciją.

Pelningiausias kaskados reguliavimo sprendimas yra šios įrangos montavimas privačiuose namuose, restoranuose, viešbučiuose, įvairaus dydžio parduotuvėse ir kt. Jei klientas žino, kaip skaičiuoti savo pinigus, nori būti tikras dėl savo įrangos saugumo, efektyvumo, patikimumo ir kokybės, tada jis pasirinks katilinę, susidedančią iš katilų kaskados.

Kaskadinės katilinės

katilo prijungimo kaskada

Praktika rodo, kad per didelę šildymo sezono dalį daugelio šildymo katilinių galia naudojama ne daugiau kaip 50%, o tarp šildymo-ne daugiau kaip 20–25% (karšto vandens apkrova). Dėl netolygios ir dažnai mažos katilinės apkrovos reikia plačiai reguliuoti tiek atskirų katilų, tiek visos katilinės šilumos gamybą, o tai ne visada įmanoma nesumažinus katilinių efektyvumo, t.y. sumažėja efektyvumas ir atitinkamai padidėja specifinės degalų sąnaudos.

Viena iš šios problemos sprendimo galimybių yra kaskadinė sistema, skirta prijungti mažus šildymo katilus (1 nuotrauka). Katilai yra prijungti prie vienos šildymo sistemos su programine įranga per aušinimo skystį. Dėl to tampa įmanoma sklandžiai, beveik be galo kintantis katilinės galios reguliavimas. Pavyzdžiui, montuojant 12 dujų katilų, kurių vienetinė šiluminė galia yra 90 kW, kaskadą, bendra katilo galia bus 1080 kW, o minimali galia - 36 kW, t.y. 3,3% jo maksimumo (atsižvelgiant į kiekvieno katilo galios reguliavimą nuo 40 iki 100%). Ši sistema leidžia užtikrinti efektyvų katilinės darbą su reikiama galia dėl nuoseklaus katilų prijungimo / atjungimo ir atsižvelgiant į kiekvieno katilo apkrovą esant optimaliai efektyvumo vertei. Taip pat galima įrengti kelias kaskadas vienoje katilinėje.

Automatinės valdymo sistemos programinė įranga yra sudaryta taip, kad katilo paleidimo seka būtų keičiama kiekvieną dieną. Todėl, jei šiandien katilas įsijungia pirmas, tai kitą dieną jis tampa paskutiniu eilėje, ir jis pradės veikti tik tuo atveju, jei katilinę reikia eksploatuoti visu pajėgumu. Dėl to pasiekiamas tolygesnis katilinės pagrindinės įrangos nusidėvėjimas. Vieno iš katilų gedimas beveik neturi įtakos reikiamos apkrovos aprūpinimui (išskyrus smailę), o tai padidina šilumos tiekimo patikimumą. Tai reiškia galimybę sumažinti kapitalo išlaidas statant kaskadinę katilinę dėl minimalaus šiluminės galios pertekliaus (dėl mažo našumo katilų naudojimo). Tai yra, atsižvelgiant į aukščiau pateiktą kaskadinės katilinės variantą, susidedantį iš 12 katilų, kurių kiekvieno galia yra 90 kW, papildomo katilo įrengimas gali būti nereikalingas arba reikės tik vieno katilo, kurio galia yra 90 kW.

Mažas svoris, lengvas katilų pristatymas į montavimo vietą ir paprastas išdėstymas lemia jų naudojimą statant stogo katilines. Be to, katilinės įrengtos galios padidėjimas po jos eksploatavimo pradžios nesukelia jokių ypatingų problemų dėl naudojamos sąsajos: naujo katilo valdymo sistemos prijungimas prie bendro tinklo yra techniškai supaprastintas. įmanoma, papildomo koregavimo nereikia, nes visi duomenys jau yra saugomi vieno iš valdiklių, pasirinktų kaip valdiklis, atmintyje.

Įgyvendinto projekto, pagrįsto kaskadine sistema, pavyzdys yra katilinė, pastatyta ant prekybos centro stogo Magnitogorsko mieste, Čeliabinsko srityje (1-3 nuotrauka). Katilinėje veikia keturios kaskados, kurių kiekvienoje yra 12 katilų, kurių vieneto galia yra 90 kW. Dėl to bendra katilinės šiluminė galia buvo 4,32 MW. Automatinio galios valdymo diapazonas yra nuo 36 kW iki 4,32 MW. Kiekvienas katilas turi atskirą dūmų šalinimo sistemą.

Projektas buvo atliktas 2008 m. Ir iki šiol, remiantis paslaugų organizacijos atsiliepimais, eksploatavimo metu nekilo jokių problemų. Šilumos gamybos kaina per šį laiką svyravo nuo 290 iki 580 rublių / Gcal, atsižvelgiant į gamtinių dujų kainos padidėjimą. Katilinės statybai buvo išleista apie 5 milijonus rublių, o atsipirkimo laikotarpis buvo apie dvejus metus.

Kitas įdomus termofikacijos principą įgyvendinantis projektas, kuriame buvo naudojama kaskadinė sistema, buvo mini termofikacinė elektrinė metalinių baldų gamykloje Permėje. Kaip pagrindinė įranga buvo naudojami du mikroturbinų agregatai su šilumos rekuperaciniais įrenginiais, kurių bendra elektros galia 130 kW ir šiluminė galia 240 kW. Atsižvelgiant į poreikį žiemą užtikrinti papildomą šildymo apkrovą, mini kogeneracinėje elektrinėje buvo sumontuota 8 dujinių katilų, kurių viena šiluminė galia yra 45 kW, kaskada. Kaskadinės katilinės automatinė valdymo sistema leidžia akimirksniu reaguoti į po mikroturbinų susigrąžintos šilumos tūrio pokyčius. Pirmajame projekto etape mini CHP energijos nešiklis yra suskystintos dujos. Šiuo metu atliekami tyrimai, siekiant organizuoti dujų tiekimą tinklinėmis gamtinėmis dujomis, kurios taps pagrindiniu kuru, o atsarginį kurą pakeis suskystintos dujos.

Ši mini kogeneracinės jėgainės su piko katilais konfigūracija padengia 50% įmonės elektros energijos poreikio ir 100% šilumos poreikio. Naudojant gamtines dujas kaip kurą, elektros kaina bus 1,3-1,78 rubliai / kWh, o šilumos kaina-350-495 rubliai / Gcal (2011 m. Balandžio mėn.).

Šildymo katilinės įrengimas grindžiamas dviem ant grindų stovinčiais katilais Signal KOV-63ST (ST) ir KOV-31.5SP. Siekiant patenkinti karšto vandens tiekimo poreikius, sumontuotas netiesioginio šildymo katilas MEGA W-E-100.81. Šildymo sistemos šildymo terpės cirkuliacijai sumontuotas siurblys GH 32/8. Siekiant kompensuoti aušinimo skysčio šiluminį išsiplėtimą, sumontuotas išsiplėtimo bakas. Išmetamosios dujos išleidžiamos į atskirus kamino sumuštinius 150 x 220 mm vamzdžius. Katilinės automatika yra elektra nepriklausoma.

Apsvarstykite, kas yra kaskadinė katilinė

Kaskadinė katilinė yra keli katilai, sujungti vienas su kitu. Tuo pačiu metu pasiekiamas tolygesnis katilinės šildymo galios reguliavimas ir reikšmingas jos minimalios galios sumažėjimas. Katilų su elektroniniu valdymu minimali galia yra vidutiniškai 35% vieno katilo galios.

Dabar palyginkime. Šildant patalpą, pavyzdžiui, 1000 m², šalčio sąlygomis reikia apie 120 kW galios. Jei tiekiate vieną tokios galios katilą, tada, atšildžius, jo galia sumažės iki 35% maksimalios ir bus 120 * 35/100 = 42 kW. Dabar paimkime katilinę iš trijų katilų po 40 kW. Didžiausia galia išliks ta pati 3 * 40 = 120 kW, bet kokia yra minimali? Nepamirškite, kad tai bent 35% vieno katilo galios. Mes gauname: 40 * 35/100 = 14 kW, tai yra, minimali galia sumažės 3 kartus! Tiek pat sumažės ir degalų (dujų) suvartojimas. Mūsų amžiuje, kai nuolat kyla energijos kainos, turite sutikti, kad tai yra nepaprastai svarbu.

Apie kitus kaskadinių katilinių privalumus. Visada galite išjungti vieną iš katilų. Pavyzdžiui, remontui, techninei priežiūrai ar aptarnavimui. Tuo pačiu metu nėra rizikos užšaldyti šildymo sistemą arba likti be karšto vandens.

Kokių katilų reikia veikti kaskadoje? Iš esmės tiek katilai, „pripildyti“ elektronikos, tiek katilai su elektra nepriklausoma automatika gali veikti kaskadiniu režimu. Žinoma, elektroninė automatika sumažins jūsų rūpesčius. Galite įdiegti oro jutiklius ir vidinius temperatūros jutiklius, tada katilas „supras“, kokią aušinimo skysčio temperatūrą palaikyti.

Jei pridėsime ir savaitės programuotoją, katilas sušildys kambarį, kai žmonės atvyks, ir sumažins temperatūrą, kai niekas nebus. galima nuotoliniu būdu valdyti katilinę internetu arba SMS žinute. Esant mažai apkrovai, katilai dirba paeiliui, pratęsdami jų tarnavimo laiką. Yra vienas „bet“. Jei dažnai prarandate elektros energiją, tokia automatika yra nenaudinga. Jei įtampa nutrūksta arba nukrenta žemiau 170 V, katilai sustos ir nustos veikti. Reikės palaukti, kol įtampa normalizuosis.

Jungdamiesi tarp elektra nepriklausomų katilų, prarandate valdymo patogumą ir reguliavimo sklandumą. Katilinės pajėgumų padidėjimas vyksta šuoliais. Pavyzdžio atveju galia padidėja 40 kW, kai įjungiamas kitas katilas iš kaskados. Vėlgi, padidėja darbo patikimumas ir savarankiškumas.

Taigi apibendrinant:

Jei jums reikia šildyti pakankamai didelę patalpą (daugiau nei 400 m²), geriau įrengti kaskadinę katilinę nei vieną katilą, tačiau tai, ar ji priklausys nuo elektros, priklauso nuo jūsų poreikių ir vietos sąlygų.

Niekam ne paslaptis, kad centralizuotas šilumos tiekimas esamiems ir naujai statomiems objektams kasmet tampa vis problemiškesnis. Objektyvios apskaitos galimybės nebuvimas, dideli šilumos nuostoliai transportavimo metu, subjektyvumas nustatant išlaidas, šilumos tiekėjų veiklos monopolinis pobūdis, neįmanoma padidinti esamų pajėgumų, taigi ir draudimas prijungti papildomus vartotojus. tik kai kurios problemos, dėl kurių specialistų nuomonės nukrypsta į šalutinį autonominį šildymą ir karšto vandens tiekimą. Šiuo atžvilgiu pastaraisiais metais mūsų šalyje vis populiaresnės blokinės, modulinės ar kaskadinės katilinės, taip pat butų šildymas.

Apsvarstykite abu variantus

Buto šildymas

Kita vertus, mūsų mieste vystosi butų autonominis šildymas. Per eksploatavimo metus buvo sukaupta pakankamai patirties projektuojant, montuojant ir prižiūrint bute sumontuotus termoblokus. Dešimtys tūkstančių THERM termoblokų (Čekija) veikia butuose ir kotedžuose Maskvoje, Leningrade, Kurske, Tiumenėje, Sverdlovsko regionuose, Baškirijoje ir daugelyje kitų Rusijos regionų. 19 metų, kai THERM 20, 28 ТСХ, 23, 28, 32 ТСL prekės ženklo sieniniai dujiniai katilai buvo naudojami kaip šilumos ir karšto vandens tiekimo šaltinis Rusijoje statomuose daugiabučiuose ir kotedžuose, pagrindiniai teigiami dalykai: Paprastai kiekviename naujai pastatytame name yra patalpa HOA pirmininkui ar kitam pareigūnui.

Jei šioje patalpoje bus sumontuotas didelės galios termoblokas (pavyzdžiui, THERM DUO 50 FT - 45 kW), bus išspręstas laiptų, rūsių ir kitų viešųjų patalpų šildymo klausimas. Taigi dauguma autonominio butų šildymo problemų išspręsta. Svarbiausia prisiminti asmenį, kuris gyvens šiame bute ir valdys termobloką. Juk greičiausiai tai bus techniškai nepasiruošęs vartotojas, kuris pasibaisės, jei katilas išsijungs žiemos sezonu. Todėl pirmenybė turėtų būti teikiama įrangai, užtikrinančiai visus žmogaus apsaugos laipsnius ir tuo pat metu kuo paprastesniam valdymui. Katilo savidiagnostika yra privaloma. Privaloma turėti aukštos kvalifikacijos aptarnavimo organizaciją su atsarginių dalių sandėliu ir gamintojo leidimu dirbti su šia įranga. Žinoma, šioje situacijoje kalbame apie naujai pastatytą būstą.

Ką daryti, kaip optimizuoti galutinio vartotojo (nuomininkų) išlaidas namuose, kurie jau seniai prijungti prie centrinio šildymo ir karšto vandens tiekimo tinklų?! Visi žinome, kad sumontavus karšto vandens ir šalto vandens tiekimo (HWS) skaitiklius, mūsų išlaidos gerokai sumažėja, nes pradedame mokėti už faktiškai sunaudotą vandenį, o ne vidutinius (?!) kubinius metrus vienam asmeniui. Būtent taip atsitinka sumontavus atskirus šilumos apskaitos įrenginius.

Didžiausią sutaupymą galima pasiekti tik įrengus matavimo stotis ant vamzdynų, skirtų patekti į butą. Ir net šiuo atveju jums niekada nebus pasakyta, iš kokio skaičiavimo apskaičiuojama 1 m2 šildymo mokėjimo kaina. Tuo pat metu mokėjimų, tenkančių vienam vartojimo vienetui, augimas neišvengiamai kasmet augs, nes nuo to laiko transporto tinklų (šilumos tinklų) remontas dėl jų susidėvėjimo vis brangsta. Iki šiol Sverdlovsko srityje buvo sukurti precedentai, kai daugiabučių namų gyventojai (HOA) atsisako naudoti centrinį šildymą, karšto vandens tiekimą ir pereina prie individualios sistemos.

Šiuo atveju yra dvi galimybės:

Pirmasis yra autonominės katilinės įrengimas naudojant esamas šildymo ir karšto vandens tiekimo sistemas namuose.
Antrasis - katilų montavimas kiekviename bute.

Nėra jokių abejonių, kad antrasis variantas yra patogiausias ir ekonomiškiausias (eksploatavimo metu) galutiniam vartotojui. Renkantis katilą, būtina atkreipti dėmesį į tai, ar yra patikima aptarnavimo tarnyba, ir optimizuoti pirkimo išlaidas atsižvelgiant į įrangos kokybę. Kad nebūtų nepagrįstas, pateiksiu kai kuriuos skaičius iš Kušvos miesto administracijos vadovės Galinos Dmitrievnos NIKITINA pranešimo Jekaterinburgo ir Sverdlovsko srities būsto ir komunalinių paslaugų apskritojo stalo susitikime. įvyko šių metų birželio 4 d. Kušvos mieste, įrengus individualius katilus daugiabučiuose namuose, šildymo ir karšto vandens tiekimo išlaidos vidutiniškai sumažėjo 2-3 asmenų (1-2 kambarių) šeimoms-1800 rublių per mėnesį , o 4–5 asmenų šeimoms (3-4 kambarių kv.) -2600 rublių per mėnesį.

Net ir remiantis šiais skaičiais, visos perėjimo prie individualios šildymo sistemos ir karšto vandens tiekimo išlaidos bus padengtos nuo 2 iki 3 metų.

Kaskadinės katilinės

Vieni pirmųjų pasaulyje čekų kompanijos „Thermona“ specialistai prieš 13 metų sugalvojo sukurti kaskadines katilines, kurių pagrindas būtų sieniniai dujiniai katilai, kurių galia nuo 8 iki 1440 kW. Kaskadas, pagrįstas THERM katilais, yra kelių katilų (iki 16 vienetų) serijinis sujungimas į vieną šildymo sistemą su programos valdymu. Organizuojant katilinę, naudojami vienos grandinės sieniniai katilai, kurių galia 20, 28, 45 ir 90 kW. Galima surinkti kaskadoje nuo 2 iki 16 vienetų, priklausomai nuo reikiamos galios.

Visi katilai yra modernūs, techniškai pažangūs dujiniai prietaisai, kurių efektyvumas yra iki 94%, o tarnavimo laikas yra mažiausiai 15-20 metų. Praktika patvirtino, kad šildymo sezono metu, maždaug 80% eksploatavimo laikotarpio, katilinės galia naudojama ne daugiau kaip 50%. Kaskadinė sistema sklandžiai užtikrina katilinės veikimą esant reikiamai galiai (plačiame diapazone) nepriklausomai nuo sezono dėl nuoseklaus kelių „mažų“ katilų prijungimo vienas po kito.

Taigi ne sezono metu ir šiltomis žiemomis kaskadinė katilinė ilgą laiką gali veikti esant žemai aušinimo skysčio temperatūrai, o tai sumažina šilumos spinduliuotės kainą ir sistemos budėjimo režimų laikotarpius. Tai pagerina objekto temperatūros sąlygas, t.y. vartotojo komfortas. Katilinėje, kurioje yra 16 katilų, galima prijungti 15 katilų nuo 200 iki 1000 litrų ir taip patenkinti bet kokį karšto vandens tiekimo poreikį. Katilo automatika teikia pirmenybę karšto vandens tiekimui, o jei jo paruošti nereikia, katilas eina dirbti į šildymo sistemą kartu su kitais katilais. Katilų prijungimo prie katilų privalumai neabejotinai apima galimybę pasirinkti įvairius katilinės variantus: vietą ir vietą.

Katilinę galite įrengti beveik bet kur: rūsyje ar palėpėje, specialiai pagamintame priestate, neįrengdami vieno kamino. Pasirinkę tinkamą šilumos šaltinį galite sutaupyti daug pinigų, išlaikydami norimą komfortą. Lygindami esamų gyvenamųjų pastatų ir kitų objektų ekonomines charakteristikas prieš ir po „Therm“ kaskadinių sistemų įrengimo, vartotojai dažnai pasiekia neįtikėtiną energijos sutaupymą iki 40% per metus, todėl investicijų grąža yra labai greita ir akivaizdi!

Pagrindiniai kaskadinių katilinių, pagrįstų THERM katilais, privalumai yra šie:

pelninga investicija;
ekonomiškas veikimas dėl plataus sklandaus galios moduliavimo spektro (minimali riba yra nuo 20% montuojant 2 katilus ir nuo 3% montuojant 16 katilų);
visiškas valdymo automatizavimas;
nuo oro priklausomas reguliavimas;
katilinės nuotolinis valdymas ir valdymas per programuotoją ar kompiuterį;
nereikia laikyti katilinėje visą darbo dieną dirbančių darbuotojų;
didelis veikimo patikimumas dėl kelių katilų veikimo vienoje sistemoje;
padidėjęs katilo įrangos tarnavimo laikas;
techninio sprendimo paprastumas ir aiškumas;
montavimo ir paleidimo paprastumas;
paprastas ir intuityvus valdymas;
mažas užimtos erdvės plotas;
grindų naudojimas kitiems katilinės komponentams;
patogus išorinių rezervuarų prijungimas karšto vandens tiekimui paruošti;
galimybė įrengti didelės galios katilinę be brangaus kamino;
pagarba aplinkai.

Be jokios abejonės, galimybę ir kainą pereiti prie buto šildymo turėtų įvertinti atitinkami specialistai, tačiau reikia sutikti - žaidimas vertas žvakės! Jei ši galimybė techniškai neįmanoma, visada išlieka pirmasis - autonominės katilinės įrengimas namuose. Ir šiuo atveju gyventojai nepermokės už šilumos nuostolius transportavimo metu, o apskaičiuojant sąnaudas vienam suvartotos šilumos vienetui (remiantis dujų, šalto vandens karšto vandens tiekimui ir katilinės įrangos sunaudota elektros energija) tapti skaidrus ir suprantamas. Niekam ne paslaptis, kad katilinė ne sezono metu yra apkraunama 10 - 20% įrengtos galios, todėl sumontuota įranga turi atitikti šiuos reikalavimus.

Priešingu atveju susidursime su nepagrįstu energijos nešiklio (dujų), kurio liūto dalis bus išleista ne minimaliems galutinio vartotojo poreikiams, o per dideliam aušinimo skysčio šildymui katilo „korpuse“, išlaidoms ir šildymo sistemos stovai. Vis dėlto didelis kaskadinių katilinių privalumas, palyginti su butų šildymu, yra perteklinės šilumos tiekimo sistemos ir sudėtingos dujų įrangos koncentracija, kurią reikia prižiūrėti kvalifikuotiems specialistams vienoje vietoje.