Схемы каскадного подключения отопительных газовых котлов

Один в доме не воин

Чаще всего несколько котлов работают совместно на одну систему отопления через гидравлический разделитель («стрелку»). Это обеспечивает гидравлический, а следовательно, и температурный баланс первичного (котлы) и вторичного (нагрузка) контуров системы.

Каскад котлов в системе отопления дома

Таким образом, циркуляция теплоносителя в обоих контурах будет полностью зависеть только от производительности соответствующих насосов. Что позволяет оперативно реагировать на потребности в тепле в конкретный момент времени.

Становится возможным поддерживать постоянный расход теплоносителя в первичном контуре, при этом регулируя подачу тепла во вторичном. То есть снижать количество циклов отключений/включений котла. Когда насос вторичного контура отключен, вся вода, циркулирующая под воздействием насоса первичного контура, перепускается через разделитель.

В современных системах отопления готовый гидравлический разделитель выбирается исходя из требуемой мощности котла и максимального протока теплоносителя в системе.

Варианты каскадного подключения котлов

Схема с гидравлической стрелкой является типовой и позволяет присоединять любое необходимое количество котлов и зон отопления или тепловой нагрузки. То есть к ней без особых сложностей могут быть подключены и высокотемпературная зона отопления (радиаторы), и низкотемпературная (тёплые полы), и бойлер для горячей воды.

Такая схема позволяет обойтись без использования дополнительных сложных блоков каскадного регулирования и не понижать температуру теплоносителя в системе отопления при пиковой (по запросу бойлера) потребности в горячей воде.

Некоторые производители предусмотрительно позволяют подключить два отопительных котла котла по упрощённой схеме, без использования дополнительных устройств и блоков. Применяя при этом встроенную погодозависимую автоматику котлов и автоматику приоритета ГВС одного из котлов.

При организации котельной по такой схеме следует обратить внимание на то, что каждый котёл по отдельности должен самостоятельно обеспечить необходимый расход теплоносителя во всей системе отопления силами встроенного циркуляционного насоса. Если это не представляется возможным, рекомендуется установить гидравлический разделитель и отдельный насос во вторичном контуре системы отопления.

Соединение котлов в каскад при помощи электронного блока каскадного управления является комплексным решением и имеет большую эффективность. Блок каскадного управления оптимизирует работу системы и обеспечивает включение в зависимости от требуемой мощности только необходимого количества котлов.

При работе с модулируемыми горелками блок каскадного управления стремится обеспечить работу котлов в оптимальном режиме пониженной мощности.

Если возможностей уже работающих котлов недостаточно, подключается следующий, при этом мощность каждого котла снижается. Это обеспечивает их работу в более щадящем режиме. Данный блок обеспечивает попеременную работу всех котлов и гарантирует, что каждый котёл проработает одинаковое количество часов.

Для сравнительно небольшого и хорошо утеплённого дома комфорт и экономия, достигнутые включением в систему блока каскадного регулирования, скорее всего, весьма относительны. Но когда потребности в тепле велики, эффект можно ощутить в полной мере.

Как правило, блоки каскадного управления используются вместе с датчиками температуры. Часто идут споры насчет того, какой из них лучше использовать: уличный или внутренний. Лучше иметь оба, ведь предназначены они для разных целей, хотя уличный и главный. Внешний датчик, согласно заложенной в контроллере кривой нагрева, задаёт основной закон регулирования. И предусмотрительно усиливает или снижает нагрев исходя из изменений наружной температуры.

Комнатный предназначен для учёта таких дополнительных факторов, как инерция водяного тёплого пола, инсоляция (влияние солнечного света на южной стороне), тепловыделение (кухонная плита, включенная аппаратура, камин). Без него вполне можно обойтись. Помимо этого электронный контроллер блока имеет множество вспомогательных способностей. Умеет плавно разогревать систему, имеет временные режимы (день / ночь, эконом), режим периодического пуска насоса (чтобы не закисал в межсезонье) и другие функции.

Конденсация в каскаде

Применение блока каскадного управления наиболее эффективно совместно именно с конденсационными котлами. В этом случае выделяемая котлами мощность всегда идеально соответствует потребляемой.

Такая система является идеальным решением для тепло- и горячего водоснабжения не только частного, но даже многоквартирного дома и целого производственного или офисного здания. Как часть каскадной системы конденсационные котлы могут представлять собой определённую альтернативу промышленным котельным.

Нагрузка на систему отопления динамично изменяется, поэтому котёл (если умеет это делать) вынужден модулировать мощность, подстраиваясь под изменения нагрузки. И конденсационный делает это лучше всех.

В конденсационных котлах используются наддувные горелки для предварительного смешения газа с воздухом. Автоматика управляет как газовым клапаном, так и скоростью подающего воздух вентилятора, обеспечивая максимально выгодную пропорцию газовоздушной смеси.

Обычный же котёл при модуляции меняет только расход газа (давление в форсунках), а подача воздуха при этом остаётся неизменной, настроенной под один заданный режим (обычно максимальной мощности). При уменьшении мощности котла (процесс модуляции) подача газа снижается, а количество воздуха остаётся стабильным, то есть увеличивается коэффициент избытка воздуха и теряется КПД котла.

Преимущество конденсационника в модуляция на всех режимах работы, что в простых газовых котлах недостижимо. Ведь при сгорании газа помимо CO₂, азота и других летучих соединений образуется ещё и вода, которая изначально присутствует в виде пара.

Развитые поверхности теплообменника снижают температуру продуктов сгорания до величины, при которой происходит конденсация водяного пара. А при конденсации, как известно из школьного курса физики, выделяется потраченная на испарение воды теплота (фазовый переход). Следовательно, в конденсационном котле это тепло не улетучивается в трубу, а используется с пользой для дела.

Использование конденсационных котлов в каскадной отопительной системе по сравнению с традиционными котлами позволяет уменьшить потребление газа на 30-35% за отопительный сезон и, соответственно, снизить на ту же величину затраты на топливо.

Каскадное подключение котлов схема

Каскадное подключение котлов

Каскадное подключение отопительных котлов – эффективное техническое решение, повышающее качество управления системой и позволяющее снизить потребление топлива. Подключение котлов каскадом дает ряд весомых преимуществ в работе средних и крупных систем отопления и ГВС. Материал статьи рассматривает принципы работы и построения каскада, описывает особенности данного теплотехнического решения.

Подключение котлов каскадом

Анализ работы котельного оборудования показывает, что в 80% времени теплогенераторы работают на мощности, не превышающей номинальной производительности в 50%. То есть тепловая мощность отбирается в течение отопительного сезона примерно на 30 – 35%. Это обусловлено изменением температуры окружающей среды, изменением режима горячего водопотребления и так далее.

Мощность котлов рассчитывается всегда по максимуму – это делается для покрытия суммарных тепловых потребностей. Каждый котел имеет минимальное значение тепловой мощности в своей работе, она составляет величину от 25 до 40% номинальной производительности.

Решением этой проблемы стало каскадирование котлов . В каскад устанавливается несколько теплогенераторов – это позволяет качественно изменить управление мощностью, сделать его ступенчатым или плавным. Плавность регулировки дает возможность производства именно требуемого количества теплоты.

Это свойство каскада повышает гибкость системы. В случае установки одного мощного теплогенератора достичь подобной гибкости невозможно.

В каскады чаще всего объединяют газовые и электрические котлы. Причем для интегрирования автоматики котлы должны быть одной марки (производителя). Соединение котлов разных производителей возможно, но это требует применения дополнительных узлов, схем управления и автоматики.

Схема каскада котлов

Схема подключения каскадом является классическим образцом применения гидравлического разделителя. Котлы в первичном контуре присоединяются параллельно к прямому и обратному коллектору. Коллекторы, в свою очередь, подключаются к гидравлической стрелке.

На каждый котел на подачу устанавливается циркуляционный насос (если не имеется встроенного) и обратный клапан. Клапан препятствует протоку теплоносителя через неработающий котел и потерям тепла на его теплообменнике.

На обратном трубопроводе котла устанавливается сетчатый фильтр, защищающий котел от загрязнения. Каждый котел отсекается запорной арматурой с разборным соединением. Это позволяет снимать котел для ремонта и профилактики без остановки системы.

Коллекторная группа котлов оснащается группой безопасности – предохранительным сбросным клапаном, автоматическим воздухоотводчиком и термоманометром. Установка группы производится в обязательном порядке, даже при наличии встроенных групп безопасности котлов.

Обязательный элемент системы – расширительный бак (экспанзомат). Присоединение его может быть произведено как в контур котлов, так и в контур потребителей. Расчет его производится на общий объем теплоносителя в системе.

Управление каскадом котлов

Управление работой первичного контура производится следующими способами:

1. Ручное управление работой каждого отдельного котла;
2. Ступенчатое управление посредством каскадных переключателей;
3. Плавная регулировка блоком каскадного управления (БКУ).

Ручное управление производится заданием параметров работы каждого котла, прежде всего температуры. Этот вариант регулировки требует постоянного присутствия человека.

Ступенчатое управление производится с помощью каскадных переключателей. Они руководят системой как набором ступеней мощности, при изменении нагрузки включают (выключают) отдельные котлы каскада.

Наиболее эффективным является плавное регулирование с помощью БКУ. В этом случае достигается минимальный шаг изменения мощности. Котлы при этом должны быть оборудованы модулируемыми горелками. Блоки каскадного управления могут интегрироваться с датчиками температуры в помещениях и системами погодозависимой автоматики.

Дымоудаление каскада котлов

Дымоудаление системы зависит от типа газовых котлов и реализуется следующими методами:

1. Отдельные коаксиальные дымоходы;
2. Раздельные дымоходы турбированных котлов;
3. Групповое дымоудаление с обратными дымовыми клапанами;
4. Естественное дымоудаление – групповое или индивидуальное.

При групповом дымоудалении к общему дымоходу подключают не более 4 котлов. При коаксиальном коллективном дымоудалении каждый котел оборудуется обратным дымовым клапаном. Он препятствует проникновению дыма в помещение при простое теплогенератора.

Преимущества и недостатки каскада

Главными преимуществами каскадного подключения котлов являются:

1. Надежность системы – постоянное наличие резерва;
2. Гибкость регулирования – экономия топлива;
3. Увеличение продолжительности службы котлов – реализация «щадящего» режима работы;
4. Возможность оперативного ремонта и профилактики каждого отдельного котлоагрегата;
5. Облегченные условия монтажа – при сооружении крышных котельных облегчается их доставка на место.

Также каскад обладает и следующими недостатками:

1. Общее удорожание оборудования;
2. Для размещения каскада требуется более просторное помещение.

Удорожание системы из-за экономии топлива окупает себя. Каскадное подключение котлов является выгодным как с технической, так и с экономической точки зрения. Самостоятельное сооружение каскада вряд ли возможно – существует необходимость привлечения специалистов для монтажа и наладки автоматики, проведения расчетов дымовых трактов и так далее.

(Просмотров 298 , 7 сегодня)

Каскадное или последовательное подключение котлов

Каскадирование котлов – это одна из схем соединения теплогенераторов, благодаря которой увеличивается единичная мощность каждого нагревательного прибора. Такой метод подключения является оправданным и эффективным при большой тепловой нагрузке, а также в том случае, если с целью уменьшения расходов на отопление устанавливаются котлоагрегаты, работающие на разных видах топлива. Суть данной схемы заключается в следующем – общая тепловая нагрузка разделяется между несколькими независимо контролируемыми теплогенераторами, после чего в каскад включаются только те их них, которые обеспечивают потребности в производстве тепла в данный промежуток времени. Последовательное или каскадное подключение котлов принято разделять на «ступени», каждой из которых является отдельный нагреватель, а все ступени вместе формируют общую мощность сети теплоснабжения.

В большинстве случаев функционирование стандартных систем отопления и горячего водоснабжения обеспечивает один котел, подбор которого производится исходя из требований максимально возможной для него нагрузки. Однако реальное положение дел может сильно отличатся от предварительных расчетов. Как доказывает практика, в большинстве случаев, на протяжении отопительного сезона нагревательное оборудование работает не более чем на 50% своей мощности в течение 80% времени. Более того, если рассмотреть весь сезон эксплуатации таких приборов, то средняя загрузка на них составляет от 25 до 45%. Таким образом, один теплогенератор большой мощности будет расходовать лишнее топливо и не сможет эффективно компенсировать тепловые затраты. Виной этому являются приведенные выше показатели неравномерной, а часто и малой нагрузки. Ответом на эту проблему может стать каскадное подключение котлов.

Регулировка такой системы теплоснабжения производится благодаря специальному микроконтроллеру или интеллектуальному контроллеру. Его задачей является отслеживание температуры теплоносителя и определение того, сколько ступеней необходимо включить в работу для того, чтобы эта температура поддерживалась на заданном уровне. Благодаря такому регулированию, каскад котлов обеспечивает плавную работу всех составляющих системы отопления на нужной мощности (в широком ее диапазоне), в не зависимости от времен года. Происходит этот процесс благодаря последовательному подключению нескольких теплогенераторов – одного за другим. Каскадное регулирование в сочетании с программным управлением позволяет решить проблему определения наилучшего соотношения мощности котельной и отопительной системы. Данный принцип работы позволяет экономить энергоресурсы без уменьшения комфортной температуры в помещениях. Такой эффект достигается благодаря тому, что каскадная котельная способна долго функционировать на низкой температуре теплоносителя в периоды межсезонья и во время теплых зимних месяцев.

Исходя из приведенной выше информации, становится понятно, что последовательная схема подключения с несколькими нагревателями вместо одного, может гораздо лучше обеспечить расчетные нагрузки системы теплоснабжения. Поэтому может возникнуть предположение, что чем больше будет ступеней в данной схеме, тем эффективней она начнет функционировать. Однако это не совсем так. Все дело в том, что вместе с увеличением количества таких тепловых ступеней будут расти и площади поверхностей, через которые происходит теплоотдача. Проще говоря, будут возрастать потери тепловой энергии через обшивки котлов. В итоге это может аннулировать все преимущества от повышения КПД каскадной системы подключения котлов. Поэтому считается не целесообразным использовать более четырех ступеней в данной схеме.

Преимущества каскадного подключения котлов и его недостатки

Последовательное или каскадное подключение котлов имеет большое количество плюсов, среди которых следующие:

• Повышение экономичности системы теплоснабжения – за счет снижения КПД теплогенератора во время работы на частичной мощности;
• Возрастание надежности сети обогрева – в случае выхода из строя или остановки для технического обслуживания одного нагревателя, другие аппараты будут в состоянии частично или полностью обеспечить подогрев теплоносителя до нужной температуры;
• Увеличение ресурса службы котлов – в межсезонье и теплые периоды зимних месяцев можно использовать только часть агрегатов, отключив ненужные при помощи систем автоматики или вручную;
• Упрощение монтажа – маломощные котлы небольших размеров, используемые для каскадного подключения, гораздо проще и дешевле доставить, а также установить в котельной, чем их крупногабаритные аналоги. Кроме того, невзирая на увеличение количества теплогенераторов, в процессе их подключения применяются универсальные комплектующие и элементы системы, такие как гидравлические узлы и объединенные дымоходы;
• Облегчение обслуживания котельной – достигается, как за счет небольших габаритов котлов, так и за счет того, что осмотр или ремонт каждого из них можно проводить, не останавливая всю систему теплоснабжения. Немаловажным является и то, что замену определенных деталей у таких нагревателей осуществлять проще и дешевле, так как запасные части на маломощные теплогенераторы являются более доступными.

Что касается недостатков каскадного подключения, то их также несколько. Во-первых, увеличивается стоимость отопительной системы за счет монтажа нескольких котлов и дополнительного оборудования для управления последовательным подключением. Во-вторых, такое количество приборов требует больше места в котельной, чем нужно при установке одного крупного и мощного нагревателя. И, в-третьих, несколько усложняется подключение каскада котлов к дымоходу.

Типы каскадного подключения котлов

Данный вид соединения теплогенераторов подразделяется на три типа, исходя из метода работы их горелок. Типы последовательного подключения котлов бывают такими:

• Простой каскад – в его состав входят теплогенераторы, имеющие одноступенчатые или двухступенчатые горелки. Такая система способна увеличить мощность каждого нагревателя;
• Смешанный каскад – данный тип соединения включает разные теплогенераторы, один из которых отличается модулируемой горелкой. При этом именно на такой нагреватель устанавливается система управления температурой котловой воды;
• Модулирующий каскад – в его состав входят только теплогенераторы с модулируемыми горелками. Позитивное отличие данного типа соединения от двух предыдущих состоит в том, что в нем регулировка подачи топлива происходит плавно, а также присутствует возможность изменять производительность тепла в широком диапазоне.

Несложно заметить, что главное различие трех типов каскадного подключения котлов заключается в том, какими горелочными устройствами они оборудованы. Дело в том, что именно горелки оказывают большое влияние на функционирование системы отопления. Так, схема простого каскада позволяет регулировать производство тепла исключительно пошагово. Поэтому самым оптимальным типом последовательного соединения котлов считается модулируемый каскад, даже с учетом того, что применение более чем двух ступеней уменьшает производительность каждого нагревателя в отдельности. Все дело в том, что агрегаты с модулируемыми горелками дают возможность бесступенчато менять мощность системы, исходя из потребностей в тепловой энергии. Такой принцип работы позволяет снижать расход топлива, а, следовательно, и экономить на отоплении.

Условия создания модулируемого каскада

Согласно приведенной выше информации, именно модулируемый каскад можно назвать самым эффективным из всех трех типов таких соединений. Однако его реализация зависит от трех условий, выполнение которых должно быть предусмотрено на этапе проектных работ.

• Подводка магистралей и контроллеров должна быть реализована с учетом потребности в независимой регулировке циркуляции потока через каждый из теплогенераторов. Если вода будет проходить через выключенный нагреватель, ее тепловая энергия начнет рассеиваться через теплообменник или кожух агрегата. Независимость такой регулировки достигается за счет оснащения всех нагревателей индивидуальными циркуляционными насосами.
• Подающая и обратная магистрали для каждого теплогенератора должны быть подключены параллельно. Это особенно важно для конденсационных котлов. Такая схема дает возможность поддерживать температуру воды одинаковой на входе в каждый нагреватель, а также препятствует перетеку теплоносителя между контурами. При этом увеличивается и КПД всей системы;
• Циркуляционные насосы должны обеспечивать достаточный поток теплоносителя через функционирующие котлы, вне зависимости от показателей расхода отопительной системы. Для этого используется гидравлический разделитель низкого давления.

Гидравлический разделитель низкого давления или гидравлическая стрелка – это современный и важный элемент каскадного подключения. Его назначением является разделение первичного и вторичного контуров (то есть контуров котлов и потребителей), с созданием зоны снижения гидравлического сопротивления. Благодаря этому, расход теплоносителя в этих двух контурах будет зависеть исключительно от производительности циркуляционных насосов, которые не будут оказывать влияние друг на друга. Такой разделитель создает гидравлический и температурный баланс контуров. Гидравлическая стрелка позволяет поддерживать постоянный расход теплоносителя в первичном контуре, а во вторичном – производить его эффективную регулировку с учетом тепловой нагрузки. Такая функция уже стала стандартом для современных отопительных сетей. Выбор гидравлического разделителя или стрелки производится по каталогу, исходя из необходимой мощности теплогенератора и максимально возможного протока теплоносителя в системе.

Монтаж каскадного подключения котлов

Установка каскада теплогенераторов производится в несколько этапов, каждый из которых включает приблизительно такие действия:

• Подготовительные работы в помещении котельной, монтаж креплений и нагревателей;
• Монтаж газовой магистрали, дренажной линии, а также гидравлических коллекторов;
• Монтаж гидравлической стрелки, а также группы безопасности;
• Подключение коллектора дыма;
• Пусконаладочные и проверочные работы, а также настройка всех систем автоматики.

Каскадирование котлов является достаточно сложным делом, в процессе реализации которого необходимо учитывать большое количество различных нюансов. Поэтому создание системы теплоснабжения такого типа нужно доверять только квалифицированным специалистам, способным выполнить все работы на должном уровне. Как разработку, так и монтаж каскадного подключения котлов должны выполнять компании и профессионалы, знающие специфику таких схем, а также имеющие соответствующие лицензии и допуски. Внимание ко всем мелочам и ответственный подход к реализации последовательного подсоединения теплогенераторов помогут создать надежную, эффективную и безопасную отопительную систему, которая будет также и экономичной.

Схемы каскадного подключения отопительных газовых котлов | ДОМ ИДЕЙ

Чаще всего несколько котлов работают совместно на одну систему отопления через гидравлический разделитель («стрелку»). Это обеспечивает гидравлический, а следовательно, и температурный баланс первичного (котлы) и вторичного (нагрузка) контуров системы.

Один в доме не воин

Таким образом, циркуляция теплоносителя в обоих контурах будет полностью зависеть только от производительности соответствующих насосов. Что позволяет оперативно реагировать на потребности в тепле в конкретный момент времени.

Становится возможным поддерживать постоянный расход теплоносителя в первичном контуре, при этом регулируя подачу тепла во вторичном. То есть снижать количество циклов отключений/включений котла. Когда насос вторичного контура отключен, вся вода, циркулирующая под воздействием насоса первичного контура, перепускается через разделитель.

В современных системах отопления готовый гидравлический разделитель выбирается исходя из требуемой мощности котла и максимального протока теплоносителя в системе.

Варианты каскадного подключения котлов

Схема с гидравлической стрелкой является типовой и позволяет присоединять любое необходимое количество котлов и зон отопления или тепловой нагрузки. То есть к ней без особых сложностей могут быть подключены и высокотемпературная зона отопления (радиаторы), и низкотемпературная (тёплые полы), и бойлер для горячей воды.

Такая схема позволяет обойтись без использования дополнительных сложных блоков каскадного регулирования и не понижать температуру теплоносителя в системе отопления при пиковой (по запросу бойлера) потребности в горячей воде.

Некоторые производители предусмотрительно позволяют подключить два отопительных котла котла по упрощённой схеме, без использования дополнительных устройств и блоков. Применяя при этом встроенную погодозависимую автоматику котлов и автоматику приоритета ГВС одного из котлов.

При организации котельной по такой схеме следует обратить внимание на то, что каждый котёл по отдельности должен самостоятельно обеспечить необходимый расход теплоносителя во всей системе отопления силами встроенного циркуляционного насоса. Если это не представляется возможным, рекомендуется установить гидравлический разделитель и отдельный насос во вторичном контуре системы отопления.

Соединение котлов в каскад при помощи электронного блока каскадного управления является комплексным решением и имеет большую эффективность. Блок каскадного управления оптимизирует работу системы и обеспечивает включение в зависимости от требуемой мощности только необходимого количества котлов.

При работе с модулируемыми горелками блок каскадного управления стремится обеспечить работу котлов в оптимальном режиме пониженной мощности.

Если возможностей уже работающих котлов недостаточно, подключается следующий, при этом мощность каждого котла снижается. Это обеспечивает их работу в более щадящем режиме. Данный блок обеспечивает попеременную работу всех котлов и гарантирует, что каждый котёл проработает одинаковое количество часов.

Для сравнительно небольшого и хорошо утеплённого дома комфорт и экономия, достигнутые включением в систему блока каскадного регулирования, скорее всего, весьма относительны. Но когда потребности в тепле велики, эффект можно ощутить в полной мере.

Как правило, блоки каскадного управления используются вместе с датчиками температуры. Часто идут споры насчет того, какой из них лучше использовать: уличный или внутренний. Лучше иметь оба, ведь предназначены они для разных целей, хотя уличный и главный. Внешний датчик, согласно заложенной в контроллере кривой нагрева, задаёт основной закон регулирования. И предусмотрительно усиливает или снижает нагрев исходя из изменений наружной температуры.

Комнатный предназначен для учёта таких дополнительных факторов, как инерция водяного тёплого пола, инсоляция (влияние солнечного света на южной стороне), тепловыделение (кухонная плита, включенная аппаратура, камин). Без него вполне можно обойтись. Помимо этого электронный контроллер блока имеет множество вспомогательных способностей. Умеет плавно разогревать систему, имеет временные режимы (день / ночь, эконом), режим периодического пуска насоса (чтобы не закисал в межсезонье) и другие функции.

Конденсация в каскаде

Применение блока каскадного управления наиболее эффективно совместно именно с конденсационными котлами. В этом случае выделяемая котлами мощность всегда идеально соответствует потребляемой.

Такая система является идеальным решением для тепло- и горячего водоснабжения не только частного, но даже многоквартирного дома и целого производственного или офисного здания. Как часть каскадной системы конденсационные котлы могут представлять собой определённую альтернативу промышленным котельным.

Нагрузка на систему отопления динамично изменяется, поэтому котёл (если умеет это делать) вынужден модулировать мощность, подстраиваясь под изменения нагрузки. И конденсационный делает это лучше всех.

В конденсационных котлах используются наддувные горелки для предварительного смешения газа с воздухом. Автоматика управляет как газовым клапаном, так и скоростью подающего воздух вентилятора, обеспечивая максимально выгодную пропорцию газовоздушной смеси.

Обычный же котёл при модуляции меняет только расход газа (давление в форсунках), а подача воздуха при этом остаётся неизменной, настроенной под один заданный режим (обычно максимальной мощности). При уменьшении мощности котла (процесс модуляции) подача газа снижается, а количество воздуха остаётся стабильным, то есть увеличивается коэффициент избытка воздуха и теряется КПД котла.

Преимущество конденсационника в модуляция на всех режимах работы, что в простых газовых котлах недостижимо. Ведь при сгорании газа помимо CO2, азота и других летучих соединений образуется ещё и вода, которая изначально присутствует в виде пара.

Развитые поверхности теплообменника снижают температуру продуктов сгорания до величины, при которой происходит конденсация водяного пара. А при конденсации, как известно из школьного курса физики, выделяется потраченная на испарение воды теплота (фазовый переход). Следовательно, в конденсационном котле это тепло не улетучивается в трубу, а используется с пользой для дела.

Использование конденсационных котлов в каскадной отопительной системе по сравнению с традиционными котлами позволяет уменьшить потребление газа на 30-35% за отопительный сезон и, соответственно, снизить на ту же величину затраты на топливо.

Baxi рекомендует каскадное подключение котлов, а не через стрелку

Чаще всего несколько котлов работают совместно на одну систему отопления через гидравлический разделитель («стрелку»).

Он обеспечивает гидравлический а, следовательно, и температурный баланс первичного (котлы) и вторичного (нагрузка) контуров.

Таким образом, циркуляция теплоносителя в обоих контурах будет полностью зависеть только от производительности соответствующих насосов. Что позволяет оперативно реагировать на потребности в тепле в конкретный момент времени.

Становится возможным поддерживать постоянный расход теплоносителя в первичном контуре, при этом регулируя подачу тепла во вторичном. То есть снижать количество циклов отключений/включений котла. Когда насос вторичного контура отключен, вся вода, циркулирующая под воздействием насоса первичного контура, перепускается через разделитель.

Технический директор Представительства Baxi в России Валуйских Сергей Федотович на примере котлов Baxi знакомит с возможными схемами при совместном использовании нескольких котлов на одну систему отопления.

Преимущества использования нескольких котлов на одну систему отопления

Все более популярным решением среди монтажных и проектировочных организаций становится использование нескольких котлов на одну систему отопления. Такое решение оправдано при тепловой нагрузке, уже начиная от 40 кВт. Это может быть как большая отапливаемая площадь, так и наличие тепловых нагрузок в виде бассейнов, гаражей, бань, теплиц и т. д.

Использование нескольких котлов на одну систему отопления имеет ряд преимуществ по сравнению с одним котлом, имеющим такую же суммарную мощность. Перечислим некоторые из таких преимуществ.

Во-первых, несколько небольших котлов меньших размеров и меньшего веса намного легче и дешевле доставить в котельную и установить там вместо одного большого и тяжелого котла.*

* Особенно актуальным становится данный момент при монтаже крышных или полуподвальных котельных.

Во-вторых, значительно повышается надежность системы. При вынужденной остановке одного из котлов система продолжит работу, обеспечивая, по крайней мере, 50% мощности (при установке двух котлов).

В-третьих, обслуживание облегчается благодаря меньшему размеру каждого котла. Обслуживание каждого котла можно осуществлять без остановки всей системы.

В-четвертых, увеличивается общий ресурс котлов. В осенне-весеннее время можно эксплуатировать только часть котлов, выключив часть котлов вручную или используя каскадную автоматику.

В-пятых, если в будущем будет необходимо заменить какую-либо деталь котла, то известно, что детали для котлов меньшей мощности доступнее и дешевле за счет большей серийности производства.

О котлах Baxi серии Slim

Газовые напольные котлы с чугунным теплообменником серии Slim от Baxi используются на российском рынке для обеспечения тепловых потребностей от 20 до 250 кВт.

Котлы Slim имеют чрезвычайно компактную конструкцию. Ширина одноконтурных моделей составляет всего 35 см, что позволяет установить котлы Slim в любых условия ограниченного пространства, а также легко проносить котлы по узким лестничным пролетам и в дверные проемы. Максимальная мощность одного котла составляет 62 кВт. Очень часто устанавливаются несколько котлов серии Slim, совместно работающих на одну систему отопления. Дополнительным преимуществом такого решения для многих монтажных организаций является устойчивая работа системы при пониженном входном давлении газа. Котлы серии Slim мощностью до 62 кВт устойчиво работают при понижении входного давления газа до 5 мбар, в то время как большинство атмосферных котлов промышленных серий (мощностью выше 70 кВт) очень требовательны к соблюдению паспортного входного давления (как правило, 20 мбар).

Чаще всего для упрощения схем при совместном испопьзовании котлов серии Slim не предусматривается никакой каскадной автоматики, а на каждом котле устанавливается требуемая температура на выходе. Но при желании можно легко применять блоки каскадного регулирования, которые подключаются на контакты, предназначенные для присоединения индивидуальных комнатных термостатов.

Типовые схемы с использованием нескольких напольных котлов Slim

БР — бак расширительный; БП — байпас регулируемый; ВЗ — вентиль запорный; ВО — воздухоотводчик автоматический; ЗВ — зона отопления высокотемпературная; ЗН — зона отопления низкотемпературная; КО — клапан обратный; КП — клапан предохранительный; КС — клапан смесительный; М — манометр; HI, Н2, НЗ, Н4 — насосы зональные; НБ — насос бойлера; НК1, НК2, НКЗ — насосы котловые; HP — насос рециркуляционнный; ТБ — термостат бойлера;

ТК1, ТК2 — термостаты комнатные.

Для упрощения на схеме не показаны запорные фаны, фильтры и другие элементы.

В системе имеются:

— две высокотемпературные зоны отопления с собственными насосами (HI и Н2). Температура каждой зоны регулируется при помощи зонального комнатного термостата (ТК1 и ТК2);

— две низкотемпературные зоны («теплые полы»), регулируемые при помощи датчиков температуры воды;

— бойлер для горячей воды, присоединенный как одна из зон системы отопления. Температура воды в бойлере регулируется при помощи термостата бойлера (ТБ) путем включения загрузочного насоса бойлера (НБ).

На рис. 1 несколько напольных котлов Baxi серии Slim работают совместно на одну систему отопления через гидравлический разделитель («гидравлическую стрелку»).

Данная схема является типовой и позволяет присоединять необходимое количество котлов и зон отопления (или зон тепловой нагрузки). В данной схеме в полной мере реализуются все описанные выше преимущества использования нескольких котлов на одну систему отопления. При желании в данной схеме можно применить блок каскадного регулирования.

Условные обозначения: БП — байпас регулируемый: В — вентиль запорный; ДН — датчик наружной температуры; ЗВ — зона отопления высокотемпературная; ЗН — зона отопления низкотемпературная; КО — клапан обратный; КП — клапан предохранительный; КС — клапан смесительный; HI — зональный насос; НБ — насос бойлера; НК1, НК2 — насосы котловые; HP — насос рециркуляционнный;

ТБ — термостат (или датчик температуры) бойлера.

Для упрощения на схеме не показаны запорные краны, фильтры и другие элементы.

В системе имеются:

— высокотемпературная зона отопления;

— низкотемпературная зона («теплые полы»), регулируемая при помощи датчика температуры воды;

— бойлер для горячей воды, присоединенный к одному из котлов. При остывании воды в бойлере котел выключает насос первого котла (НК1) и включает загрузочный насос бойлера (НБ1).

На рис. 2 два котла работают на единую систему отопления. При этом для нагрева бойлера для горячего водоснабжения используется встроенная автоматика одного из котлов.*

* Наиболее часто при реализации данной схемы используются следующие изделия от Baxi: два котла Slim 1.490 iN мощностью 49 кВт каждый и бойлер Slim UB 120 емкостью 120 литров либо бойлер Premier Plus200 емкостью 200 литров.

В добавлении к перечисленным выше преимуществам использования нескольких котлов на одну систему отопления данная схема позволяет:

• обойтись без использования дополнительных сложных блоков каскадного регулирования;
• использовать встроенную погодозависимую автоматику котлов;
• не изменять температуру теплоносителя в системе отопления при наличии запроса от бойлера для горячей воды;
• использовать встроенную автоматику приоритета ГВС на одном из котлов.

При проектировании системы отопления по данной схеме следует обратить внимание на следующие моменты:

• каждый насос котла должен самостоятельно, «в одиночку» обеспечивать необходимый расход воды по всей системе отопления. Если это не представляется возможным, то рекомендуется установить гидравлический разделитель («гидравлическую стрелку») и отдельный насос (насосы) в системе отопления;
• ручки для регулирования температуры в системе отопления рекомендуется устанавливать в одинаковое положение.

Преимущества использования блока каскадного управления

Соединение котлов в каскад при помощи блока каскадного управления является комплексным решением и имеет более высокую эффективность. Данный блок обеспечивает попеременную работу всех котлов и гарантирует для каждого котла одинаковое количество часов работы. Как правило, блоки каскадного управления используются вместе с датчиком уличной температуры, чтобы температура системы отопления изменялась в зависимости от температуры на улице.

Блок каскадного управления оптимизирует работу системы и обеспечивает включение только необходимого количества котлов, в зависимости от требуемой мощности. При работе с модулируемыми горелками блок каскадного управления, в дополнение к вышеописанному принципу, стремится обеспечить работу котлов в режиме частичной мощности (в режиме модуляции).

Если мощности работающих котлов недостаточно, подключается следующий котел, при этом мощность каждого котла снижается. Это обеспечивает работу всех котлов в более щадящем режиме.

Обозначения к схеме: MB-DB — коммуникационная шина; OCI 420 — интерфейс для связи между котлом и каскадным климатическим регулятором; ОАА 50 — датчик комнатной температуры; QAD 21 — контактный датчик температуры подачи/возврата воды;

RVA 46 — зональный терморегулятор; RVA 47 — климатический регулятор для соединения котлов в каскад; RT — комнатный термостат; S — датчик уличной температуры; VM — электрический смесительный клапан. Наиболее эффективно применение блока каскадного управления вместе с конденсационными котлами. В этом случае выделяемая котлами мощность всегда идеально соответствует потребляемой мощности. Например, при совместном использовании всего трех настенных котлов Baxi серии Luna HT Residentialмощностью 100 кВт выделяемая мощность плавно меняется от 30 до 300 кВт в зависимости от потребностей системы. Это означает, что коэффициент рабочего регулирования такой системы составит 1:10. О конденсационных котлах Baxi, работающих в каскаде Конденсационные котлы — это последнее слово в развитии инновационных технологий. Благодаря сокращенному потреблению газа они становятся наиболее выгодным решением для потребителя и в настоящее время являются наиболее экономичными установками, работающими на газе. При включении в низкотемпературную систему конденсационные котлы могут уменьшить потребление газа до 35% в год по сравнению с традиционными котлами и, соответственно, снизить на 35% затраты на газ. Существующая гамма конденсационных котлов Baxi для каскадной установки включает настенные котлы Luna HT Residential мощностью до 100 кВт и напольные котлы Power HT Residential мощностью до 150 кВт. Современное поколение конденсационных котлов Baxi с модулируемыми горелками обеспечивает экономию площади помещения, высокий КПД, тихую работу и надежность. Это отличное решение в низкотемпературных системах; такие котлы хорошо подходят для напольного отопления и обогрева бассейнов. Схема отопления многоквартирного здания с использованием отопительных поквартирных модулей, климатического регулятора RVA 47 и датчика уличной температуры QAC 34 при каскадном подключении напольных котлов POWER HT. Обозначения к схеме: S — датчик наружной температуры; RVA 47 — климатический регулятор для соединения котлов в каскад; М — модуль поквартирного теплоснабжения (тепловой пункт). Благодаря возможности управления в каскаде до 12 котлов такая система является идеальным решением для отопления и обеспечения горячей водой, как частного дома, гак и целого здания. Как часть каскадной системы конденсационные котлы представляют собой новую альтернативу системам промышленного отопления. Использование в каскадах конденсационных котлов Baxi мощностью от 45 до 150 кВт стало популярным благодаря следующим преимуществам: возможность обеспечения большой мощности в условиях ограниченного пространства; более легкий монтаж крышных котельных при каскадной установке; малый удельный вес оборудования (на единицу мощности); меньшая вибрация и уровень шума по сравнению с традиционными котлами с дутьевыми горелками; существенная экономия газа, которая становится все более значимой в связи с регулярным ростом стоимости газа; наличие встроенного вентилятора. Это позволяет применять дымоотводы малого диаметра и обойтись без больших дорогостоящих дымоходов; — экологичность конденсационных котлов. Очень низкое содержание СО и NOx по сравнению с любыми другими котлами позволяет использовать такие системы в крупных городах и природоохранных зонах. Аксессуары, используемые при работе конденсационных котлов Baxi в каскаде Компания Baxi предлагает широкий спектр совместимых аксессуаров для каскадного соединения котлов, включая устройства дистанционного управления, каскадного управления (до 12 котлов), управления зональными насосами, управления низкотемпературными контурами и многие другие аксессуары для любых вариантов установки. Климатический регулятор для соединения котлов в каскад. Позволяет соединять до 12 котлов, обеспечивая их надёжную работу и оптимальную производительность. Даёт возможность выполнять следующие функции: — управление производством бытовой горячей воды; — оптимизация работы отопительной системы; — программирование температурных режимов внутри помещения с учётом внешних погодных условий; — обеспечение необходимой производительности для выполнения всех задач в системе отопления (защита от замерзания, защита от перегрева и т. д.). Объединяет в себе климатический регулятор и контроллер низкотемпературной зоны. Используется в отопительных системах с несколькими независимыми друг от друга зонами, управляемыми зональным насосом, смесительным клапаном и датчиком температуры. Даёт возможность выполнять следующие функции: — регулирование уровня комфорта в помещении в зависимости от внешних климатических условий и теплоизоляции здания; — программирование температурных режимов внутри помещения с учётом внешних погодных условий; — обеспечение необходимой производительности для выполнения всех задач в системе отопления. Устройство дистанционного управления с климатическим регулятором для управления одним или двумя контурами отопления и ГВС. ОАА 73 рассчитывает требуемую температуру на основе параметров, получаемых от котла и измеренной комнатной температуры и передает данные по шине на РСВ (блок управления). Примеры схем с использованием нескольких конденсационных котлов Baxi и каскадного регулятора RVA 47 Использование климатического регулятора RVA 47, климатического регулятора для смешанных систем RVA 46, интерфейсной платы OCI 420 (устанавливается в котле), датчика комнатной температуры ОАА 50 и датчика уличной температуры ОАС 34 для разнотемпературных зон при каскадном подключении конденсационных котлов Luna HT Residential. Оцените статью Вам также может понравиться 2 трубная только отопление Схемы двухтрубных систем отопления для частного дома 2 трубная система отопления частного дома своими руками схема Двухтрубная система отопления: все нюансы, которые 2 трубная система отопления диаметр труб Необходимый диаметр труб для разных систем отопления 2 питьевой пояс водоснабжения Постановление Главного государственного санитарного 2 питьевое водоснабжение для предприятия Водоснабжение промышленных предприятий: виды систем 2 категория водоснабжения для расчета штатного расписания муп Штатное расписание. Унифицированная форма Т-3 Штатное 1 категория водоснабжения требования Исполнительная документация Какие бывают категории 354 постановление правительства холодное водоснабжение Постановление Правительства РФ от 06.05.2011 N 354 (ред. Контакты Правообладателям Политика конфиденциальности