Kaszkád kazánok és önszabályozó fűtési rendszer. Fűtőkazánok kaszkád beépítése Gázkazánok kaszkádos üzemeltetése

A magánházakban lévő gázkazánok általában ugyanahhoz az áramkörhöz csatlakoznak. Ennek a csatlakozási módszernek azonban megvannak a maga hátrányai. Sokkal hatékonyabb, ha a rendszer több eszközt használ. Ebben az esetben ugyanaz a kazáncsőrendszer lehet kaszkád.

A kaszkádcsatlakozás jellemzői

Ha a gázkazánokat sorba kötik a fűtőkörhöz, és szakaszonként formálják, ez nagyon kényelmes. Ugyanakkor a kaszkádciklus vezérlése általános, és a tulajdonos önállóan állíthatja be a rendszer paramétereit a feltételek alapján. Míg a többi paraméter beállítása automatikusan történik. A szakértők ezt a testreszabási módszert rugalmasnak nevezik.

A kaszkád elven csatlakoztatott gázkazánok legfeljebb 500 összterületű lakóépületek fűtési problémáinak megoldására használhatók. négyzetméter... És bár ezek a számok nem kötelezőek a használathoz, a tulajdonos önállóan dönti el, hogy célszerű-e további kazán felszerelését, ha a fűtendő terület nagyobb.

Mindenesetre a kaszkádelv szerint csatlakoztatott gázkazánok nagyon hatékonyan használhatók. Azok, akik telepítették őket, hamarosan megtapasztalhatják.

Ami szükséges a lépcsőzetes beépítéshez

Ha kaszkád típusú gázkazánokat kíván csatlakoztatni, akkor önállóan meg kell határoznia az optimális sémát és ki kell számítania annak paramétereit, figyelembe véve az összes szakmai értékelést. fontos tényezők... Például a kazánok szekvenciálisan, kiegészítő berendezések nélkül történő bekapcsolása csak akkor lehetséges, ha az egyes szivattyúk gázkazán képes lesz szivattyúzni a hűtőfolyadékot a fűtőkör mentén. Egy kis területű lakóépülethez ez elég.

De ha gázkazánokat használnak egy nagy épületben, amely több emeletből áll, akkor feltétlenül speciális hidraulikus elválasztót kell használni. Ez optimalizálja a pénzügyi költségeket, garantálja a nagyobb kényelmet és a kék üzemanyag racionális fogyasztását.

2007-10-22

A kazán kaszkádolása hatékony technika az egységteljesítmény növelésére fűtőberendezés, amelyet hosszú évek óta használnak a fűtési szakemberek. A felvételi koncepció egyszerű: elosztjuk a végösszeget hőterhelés két vagy több egymástól független vezérlésű kazán között és csak azokat a kazánokat vesszük a kaszkádba, amelyek adott időpontban adott terhelésre kielégítik az igényt. Minden kazán a saját fűtési teljesítmény "lépését" képviseli a teljes rendszerteljesítményben. Egy intelligens szabályozó (mikrokontroller) folyamatosan figyeli a fűtőközeg előremenő hőmérsékletét, és meghatározza, hogy a rendszer mely fokozatait kell bekapcsolni a beállított hőmérséklet fenntartásához.

A kaszkád fűtési rendszer fő előnyei:

1. fokozott megbízhatóság (ha egy kazán meghibásodik, a többi részben vagy teljesen fedezheti a szükséges hőterhelést);
2. megnövekedett hatásfok (a hagyományos kazánok meglehetősen sokat veszítenek hatásfokon, ha részleges teljesítményen működnek);
3. a telepítés egyszerűsítése ( egyedi elemek a kaszkád szállítása és felszerelése sokkal könnyebb, mint egyetlen kazán nagy teljesítményű).

Nyilvánvaló, hogy egy helyett több kazánból álló rendszer képes hatékonyabban biztosítani a tervezett terhelések feltételeit. Ez alapján feltételezhető, hogy minél több lépésből áll egy kaszkádrendszer, annál jobban kielégíti a terhelést fűtési rendszer... Ez különösen akkor hatékony, ha alacsony névleges teljesítményre van szükség.

A lépések számának növekedésével azonban megnő a rendszer hőátadó felülete (a kazánhéjakon keresztüli hőveszteség), amelyen keresztül hőveszteség lép fel. Ez végső soron "cáfolhatja" az előnyöket fokozott hatékonyság egy ilyen rendszer. Ezért nem mindig tanácsos négynél több fokozatot használni. Az "egyszerű" kaszkádrendszer (az egy- vagy kétfokozatú égőkkel rendelkező kazánok) velejárója a hőteljesítmény (rendszerteljesítmény) lépésről lépésre történő szabályozása, és nem egy folyamatos, szabályozott folyamat.

Bár a kettőnél több fokozat alkalmazása jelentősen csökkenti az egyes kazánok fűtőteljesítményét, az ideális megoldás a „moduláló” kaszkádrendszer (moduláló égős kazánok) lenne. A modulációs égők a hőigénytől függően fokozatmentesen változtatható teljesítményszabályozást tesznek lehetővé. A kaszkádrendszerek legújabb trendje a modulált kaszkádrendszer.

A fokozatos égők használatától eltérően a modulációs égőkkel ellátott kazánok képesek zökkenőmentesen változtatni a tüzelőanyag-ellátás mennyiségét, és ennek következtében szabályozni a fűtési teljesítmény szintjét széleskörűértékeket. Ma a piacon fűtőberendezések széles körben képviselve szerelt kazánok megnövelt teljesítmény moduláló égőkkel, amely képes a kazán teljesítményének zökkenőmentes megváltoztatására a névleges hőteljesítmény 30-100%-a között.

A moduláló égőkkel rendelkező kazánok tüzelőanyag-fogyasztás-csökkentési képességét gyakran az égő működési szabályozási tényezőjének (azaz a kazán maximális hőteljesítményének a minimumhoz viszonyított arányának) nevezik. Például egy 50 kW maximális hőteljesítményű és 10 kW minimális tüzelőanyag-fogyasztású kazán égőjének működési szabályozási aránya 50 kW / 10 kW vagy 5:1.

A kaszkádrendszerbe telepített kazánok teljes működési szabályozási együtthatója jelentősen meghaladja az egyes kazánok együtthatóját. Például, ha három kazánt használnak egy kaszkádrendszerben, amelyek maximális hőteljesítménye 50 kW és minimum 10 kW, akkor a teljes teljesítményszabályozás 150-10 kW tartományban történik. Ezért egy ilyen rendszer működési aránya 15:1 lenne.

A "modulált" kaszkád követelményei

Itt három van fontos feltételek„modulált” színpadrendszer tervezésekor követendő. Először is meg kell valósítani a fővezetékek és a szabályozók csővezetékeit úgy, hogy az egyes kazánokon átmenő áramlás független szabályozása lehetséges legyen. A víz nem keringhet egy nem működő kazánon keresztül, különben a fűtőközeg hője a hőcserélőn vagy a kazánházon keresztül távozik. Ez vonatkozik az egyszerű kaszkádrendszerre is.

A fűtőközeg áramlásának független szabályozása minden kazán egyedi keringető szivattyúval való felszerelésével érhető el. Ha a keringető szivattyúkat párhuzamosan telepítik, visszacsapó szelepeket kell beépíteni a szivattyú után, hogy megakadályozzák a fűtőközeg visszaáramlását az üresjárati kazánokon keresztül. Az egyes kazánok fűtőközeg-ellátása egyedi keringető szivattyúkkal lehetővé teszi a nyomás növelését az üzemelő kazán hőcserélőjében a kavitáció és a robbanásveszélyes párologtatás elkerülése érdekében.

Másodszor, az előremenő és visszatérő vezetékek csatlakoztatását minden kazánhoz párhuzamosan kell végrehajtani (különösen kondenzációs kazánok használata esetén). Ez lehetővé teszi, hogy ugyanazt a vízhőmérsékletet tartsa az egyes kazánok bemeneténél, és szükség esetén kizárja a hűtőfolyadék áramlását az áramkörök között. A kazánba szállított hűtőfolyadék alacsony hőmérséklete hozzájárul az égéstermékekből származó vízgőz lecsapódásához és a rendszer hatékonyságának növekedéséhez.

A moduláló égőkkel rendelkező kazánok egyes kaszkádvezérlői „időkésleltetési” funkcióval vannak felszerelve, pl. képesek egy adott kazán keringető szivattyúját röviddel az égő bekapcsolása előtt bekapcsolni. Ezen túlmenően az égő kikapcsolása után még egy ideig üzemben tudják tartani a szivattyúkat. Az első biztosítja, hogy a kazán hőcserélőjét a rendszer melegen szállított hőhordozója fűtse, ami megakadályozza a jelentős hőmérséklet-különbség (és a hagyományos kazánoknál a füstgázok lecsapódása) miatti hősokkot az égő meggyújtásakor.

A második a hőcserélő maradékhőjének ártalmatlanítása, és nem a szellőzőrendszeren keresztül történő eltávolítása a kazán működésének befejezése után. Harmadszor pedig nagyon fontos, hogy a keringető szivattyúk megfelelő áramlást biztosítsanak a fűtőközegnek az üzemelő kazánokon keresztül, függetlenül a fűtési rendszer áramlási sebességétől. A probléma természetes megoldása az alacsony veszteségű fejléc használata alacsony nyomás.

A rendszer telepítésének lépései

A kaszkádrendszer csatlakoztatása három szakaszban történik:

1. kazánok és rendszerek hidraulikus csatlakoztatása;
2. csatlakozás egyetlen füstgyűjtőhöz;
3. kaszkád automatizálási beállítások.

Köszönhetően a gyűjteményhez hasonlítható moduláris beépítési rendszernek gyermek tervező, nagy telepítési sebesség és rendszermegbízhatóság érhető el. A kaszkád hőtermelő egység beépítésének főbb lépései az ábrán láthatók. 2. Természetesen több hőtermelő egység és egy hőellátó rendszer összehangolásának fő módja a kisnyomású hidraulikus elosztó.

A kiválasztás és a telepítés számítási módszerei jól ismertek. A kazánok hidraulikus koordinációs rendszere több szabványos csatlakozási lépésből áll: 1. két kazán egy kaszkádban; 2. a harmadik kazán a kaszkádban; 3. a kaszkád biztonsági csoportjai (3. ábra). Attól függően, hogy a szükséges teljesítményösszeállíthat két vagy három kazánból álló kaszkádot. Az alapanyag vastag falú nikkelezett csövek, melyeket gyorscsatlakozókkal (ún. "amerikai") kötnek össze.

A szállítási készlet minden szükséges elemet tartalmaz, az elzárószelepektől a tömítésekig. Egy ilyen komplett készlet lehetővé teszi a kaszkád beépítését a lehető leggyorsabban és legpontosabban.

Modulált vezérlés

Az egyszerű kaszkádrendszer többfokozatú szabályozója arányos-integrál-derivatív (PID) szabályozással folyamatosan méri a rendszerbe áramló fűtőközeg hőmérsékletét, összehasonlítja azt egy számított értékkel és meghatározza, hogy melyik égőt kell bekapcsolni, ill. melyiket kell kikapcsolni. A kazánok kaszkádjának szabályozásához és a gazdaságos üzemanyag-fogyasztás eléréséhez speciális automatizálásra van szükség.

A kaszkád egyik kazánja a "mester" szerepét tölti be, és először kapcsol be, a többi, "szolga" szükség szerint csatlakoztatva van. Az automatizálási vezérlés lehetővé teszi a "mester" szerepének egyik kazánról a másikra való átvitelét, valamint a "szolga" kazánok és a hőmérséklet-különbségek bekapcsolási sorrendjének végrehajtását minden következő fokozatban.

Az ólomkazán meghibásodása esetén a prioritás automatikusan megváltozik. Ha egyik zónából sem érkezik hőigény, akkor a szabályozó az összes kazánt kikapcsolja, igényjelzés érkezésekor pedig elindítja azokat. Az utolsó kazán kikapcsolása után a keringető szivattyú egy bizonyos idő elteltével kikapcsol.

A legtöbb "modulált" kaszkádrendszerben a szabályozási mód eltérő. Általában a cél a kazánok üzemidejének növelése alacsony hőmérsékleti tartományban és mikor teljes erő... Az Immergas a Honeywell Smile SDC 12-31 vezérlők használatát javasolja Victrix 50 kazánjaihoz (4. ábra). Bár különböző gyártók ajánlat különböző rendszerek szabályozásnál az általánosan elfogadott megközelítés a következő: a kazán bekapcsolása, majd működésének modulálása a szükséges terhelést kielégítő hőteljesítményszintre.

Ha többletfűtésre van szükség, az első kazán fűtőteljesítménye jelentősen lecsökken, a második kazán bekapcsol, majd mindkét kazán fűtőteljesítményét ennek megfelelően modulálják, hogy megfeleljen a szükséges terhelésnek. Egy ilyen séma biztosítja, hogy mindkét kazán alacsonyabb fűtőteljesítményen, tehát kíméletesebb üzemmódban működjön, ellentétben az egyik kazán teljes teljesítménnyel történő működésével.

Ez növeli a hőcsere felületét, ezért nő az égéstermékekből származó vízgőz lecsapódásának valószínűsége, valamint a rendszer hatékonysága. Tegyük fel, hogy a terhelés tovább növekszik, és két viszonylag magas fűtőteljesítményű kazán nem tudja teljesíteni a feltételeket.

Ezután a második kazán csökkenti az üzemanyag-fogyasztást, a harmadik bekapcsol, és a második és harmadik fokozat hőteljesítménye párhuzamosan modulálódik. Egyes rendszerekben az első kazán a fennmaradó fokozatok aktiválásakor is képes csökkenteni az üzemanyag-fogyasztást, ezért mindhárom teljesítményfokozat párhuzamosan vezérelhető.

A vezérlő működési módjai

A legtöbb kaszkádvezérlő képes működni legalább két üzemmódban. Fűtés üzemmódban az időjárásfüggő szabályozási elv valósul meg, azaz. A rendszerbe áramló fűtőközeg hőmérsékletének alapértéke a külső hőmérséklettől függ. Minél alacsonyabb a külső hőmérséklet, annál magasabb a kívánt előremenő hőmérséklet.

Ezzel a rendszerrel nincs szükség keverőre a kazán és a fűtési fogyasztók között. HMV üzemmódban a rendszer szoftveres szabályozása történik, amikor az előremenő hőmérséklet beállított értéke nem függ külső hőmérsékletek... Vagyis egy bizonyos, kellően magas hőmérsékleti érték van beállítva, ami biztosítja magas szint hőátadás másodlagos hőcserélőn keresztül.

Ezt a módot általában több szolgáltatás nyújtására használják magas hőmérsékletű hűtőfolyadék a hőcserélőn keresztül a melegvíz fogyasztókhoz és a jégmentesítő rendszerekhez. A kazán teljesítményének modulálása a hőhordozó szükséges és valós hőmérséklete közötti különbség jelentős csökkenéséhez vezet, ami megakadályozza a kazán gyakori "órajelzését" (be-/kikapcsolását).

Egyes vezérlők a fő működéséért is felelősek keringető szivattyúés kapcsolódik a diszpécserrendszerhez mérnöki berendezéseképület. Modern generáció a moduláló égőkkel ellátott kis teljesítményű kazánok helymegtakarítást, nagy hatásfokot, csendes működést és megbízhatóságot biztosítanak. azt tökéletes megoldás v alacsony hőmérsékletű rendszerek; az ilyen kazánok ideálisak padlófűtés, jegesedésgátló rendszerek, medencefűtés, melegvíz-rendszerek, valamint hőszivattyús rendszerek, incl. geotermikus.

A magánlakások fűtése terén már pozíciót szereztek. A kaszkádrendszer részeként a moduláló égős kazánok új alternatívát jelentenek az ipari fűtési rendszerek számára.

A kazánok csatlakoztatásának kaszkádos módszerét évek óta használják. A koncepció egyszerű: osszuk meg a teljes hőterhelést két vagy több, egymástól függetlenül vezérelt kazán között, és csak azokat a kazánokat kapcsoljuk be, amelyek egy adott terhelésre kielégítik az igényt. a megadott idő... Minden kazán a saját fűtési teljesítmény "lépését" képviseli a teljes rendszerteljesítményben. Egy intelligens szabályozó (mikrokontroller) folyamatosan figyeli a fűtőközeg előremenő hőmérsékletét, és meghatározza, hogy a rendszer mely fokozatait kell bekapcsolni a beállított hőmérséklet fenntartásához.

ELŐNYÖK
kaszkádrendszer használatával:

A rendszer megnövelt szezonális hatékonysága egy nagy teljesítményű kazán használatához képest;
- a terhelés részleges lefedése akkor is, ha az egyik kazán ki van kapcsolva, például szervizmunka miatt. Ez különösen fontos a kemény éghajlati viszonyok amikor az alacsony hőmérséklet miatt egy nem működő rendszer nagyon gyorsan lefagyhat;
- a kaszkádrendszert sokkal könnyebb telepíteni, mint egy nagy kazánt, különösen a rendszer korszerűsítésekor. Ezenkívül a kisebb teljesítményű kazánok alkatrészei olcsóbbak;
-az a képesség, hogy egyszerre biztosítsanak nagy terhelést a melegvíz-ellátáshoz vagy a jégmentesítéshez, és sokkal kevésbé a fűtéshez.

Két különböző kaszkádrendszer teljesítményjellemzőit mutatjuk be egy hipotetikus terhelési diagram kapcsán. Az első rendszer két egyfokozatú kazánt használ, amelyek mindegyike a tervezett terhelés 50%-át képes biztosítani. A második rendszer négy egyfokozatú kazánt használ, amelyek mindegyike a tervezett terhelés 25%-át képes biztosítani. Nyilvánvaló, hogy kettő helyett négy kazánból álló rendszer képes hatékonyabban biztosítani a tervezett terhelések feltételeit. Ez alapján feltételezhető, hogy minél több lépcsőfok van egy kaszkádrendszerben, annál jobban kielégíti a terheléseket. Ez különösen hatékony alacsony energiaigény esetén. A fokozatok számának növekedésével azonban megnő a rendszer hőátadó felülete (kazánház), amelyen keresztül hőveszteség lép fel, ami végső soron érvénytelenítheti egy ilyen rendszer megnövekedett hatékonyságának előnyeit. Ezért nem mindig tanácsos négynél több lépést használni. Az "egyszerű" kaszkádrendszerek (egy- vagy kétfokozatú égőkkel rendelkező kazánok) velejárója a hőteljesítmény (rendszerteljesítmény) lépésről lépésre történő szabályozása, és nem egy folyamatos, szabályozott folyamat. Bár a kettőnél több fokozat alkalmazása jelentősen csökkenti az egyes kazánok fűtőteljesítményét, az ideális megoldás a „moduláló” kaszkádrendszer (moduláló égős kazánok) lenne. A moduláló égők fokozatmentes teljesítményszabályozást tesznek lehetővé a hőigény függvényében a mennyiségi tüzelőanyag/levegő arány megváltoztatása nélkül, pl. amikor a betáplált levegő mennyiségétől függően és aerodinamikai légellenállás az égéstérbe szállított tüzelőanyag mennyisége változik. Ez biztosítja a kazán stabil hatásfokát és minimális szennyezőanyag-koncentrációt a füstgázokban változó hőterhelés mellett. Következő lépés. A kaszkádrendszerek legújabb trendje a modulált kaszkádrendszer. Ellentétben a fokozatos égők használatával, a moduláló égőkkel rendelkező kazánok képesek zökkenőmentesen változtatni a tüzelőanyag-ellátás mennyiségét, és ennek következtében a hőteljesítmény szintjét széles értéktartományban szabályozni. Napjainkban a modulációs égőkkel rendelkező kis teljesítményű kazánok széles körben képviseltetik magukat a fűtőberendezések piacán, amelyek képesek a kazán teljesítményének zökkenőmentes megváltoztatására a névleges hőteljesítmény 30-100% -a között. A moduláló égőkkel rendelkező kazánok tüzelőanyag-fogyasztás-csökkentési képességét gyakran az égő működési szabályozási tényezőjének (azaz a kazán maximális hőteljesítményének a minimumhoz viszonyított arányának) nevezik. Például egy 50 kW maximális fűtőteljesítményű és 10 kW minimális tüzelőanyag-fogyasztású kazán égőjének működési szabályozási aránya 50 kW / 10 kW vagy 5:1 lesz. A kaszkádrendszerbe telepített kazánok teljes működési szabályozási együtthatója jelentősen meghaladja az egyes kazánok együtthatóját. Például, ha egy kaszkádrendszerben négy kazánt használnak, amelyek maximális hőteljesítménye 50 kW és minimális hőteljesítménye 10 kW, a teljes teljesítményszabályozás 200 kW és 10 kW közötti tartományban lesz. Ezért egy ilyen rendszer működési aránya 20:1 lenne. Alacsony hőteljesítmény mellett a modulációs égésű kazán hőcserélője a kazán égésoldali hőcserélő felületeinek viszonylag alacsony hőmérsékletén működik. Ha egy ilyen kazánt alacsony terhelések kielégítésére használnak, mint például padlófűtés, működését általában a füstgázok folyamatos kondenzációja kíséri. A hőcserélő páralecsapódás miatti károsodásának elkerülése érdekében modern kazánok modulációs égőkkel hőcserélőket használunk rozsdamentes acélból vagy alumínium. Alacsony hőmérsékleten történő működés esetén az ilyen kazánok hatásfoka meghaladhatja a 95%-ot. A moduláló égővel rendelkező kis teljesítményű kazánokat általában úgy tervezik zárt kamra tüzelés, amely kibővíti a levegőellátó és égéstermék-eltávolító rendszerek tervezési megoldásainak körét, mivel az ilyen kazánok kéményének nem kell egyenesnek lennie. A kémények általában horganyzott lemezből vagy rozsdamentes acélból vagy alumíniumból készülnek. Egyes kazánmodelleknél, például a Vaillant VU 505 esetében, sikeresen alkalmazzák a rugalmas polipropilén kémények rendszerét (régi, közvetett vagy normál üzemmódra nem alkalmasak). füstcsatornák).

A rendszer jellemzői
Három fontos szempontot kell figyelembe venni a „modulált” színpadrendszer tervezésekor. Első. A tápvezetékek és a szabályozók jellemzőinek lehetővé kell tenniük az áramlási áramlás független szabályozását az egyes kazánokon keresztül. A víz nem keringhet egy nem működő kazánon keresztül, különben a fűtőközeg hője a hőcserélőn vagy a kazánházon keresztül távozik. Ez vonatkozik az egyszerű kaszkádrendszerre is. A fűtőközeg áramlásának független szabályozása minden kazán egyedi keringető szivattyúval való felszerelésével érhető el.. Ha a keringető szivattyúkat párhuzamosan telepítik, akkor a szivattyúk után visszacsapó szelepeket kell beépíteni, hogy megakadályozzák a fűtőközeg visszaáramlását az üresjárati kazánokon. Optimális megoldás Ebben a helyzetben szereljen be tömszelence nélküli keringető szivattyút integrált elzárószelepekkel. Az egyes kazánok fűtőközeg-ellátása egyedi keringető szivattyúkkal lehetővé teszi a nyomás növelését az üzemelő kazán hőcserélőjében a kavitáció és a robbanásveszélyes párologtatás elkerülése érdekében.

Második fontos pont - párhuzamos kapcsolat előremenő és visszatérő vezetékek minden kazánhoz (különösen, ha kondenzációs kazánokat használnak). Ez lehetővé teszi, hogy ugyanazt a vízhőmérsékletet tartsa az egyes kazánok bemeneténél, és szükség esetén kizárja a hűtőfolyadék áramlását az áramkörök között. A kazánba szállított hűtőfolyadék alacsony hőmérséklete hozzájárul az égéstermékekből származó vízgőz lecsapódásához és a rendszer hatékonyságának növekedéséhez. A moduláló égőkkel rendelkező kazánok egyes kaszkádvezérlői „időkésleltetés” funkcióval vannak felszerelve, vagyis képesek egy adott kazán keringető szivattyúját röviddel az égő bekapcsolása előtt bekapcsolni. Az égő kikapcsolása után is működni tudják a szivattyúkat egy ideig. Az első biztosítja, hogy a kazán hőcserélőjét a rendszer melegen szállított hőhordozója fűtse, ami megakadályozza a jelentős hőmérséklet-különbség (és a hagyományos kazánoknál a füstgázok lecsapódása) miatti hősokkot az égő meggyújtásakor. A második a hőcserélő maradékhőjének ártalmatlanítása, és nem a szellőzőrendszeren keresztül történő eltávolítása a kazán működésének befejezése után. Harmadszor pedig nagyon fontos, hogy a keringető szivattyúk megfelelő hűtőfolyadék-áramlást biztosítsanak a működő kazánokon, függetlenül a rendszer áramlási sebességétől. A szorosan elhelyezett T-csuklók (2. ábra) vagy az alacsony nyomásesésű elosztók (3. ábra) biztosítják, hogy az áramlást eltereljék a rendszer áramlásától, hogy a kazán megfelelő áramlását biztosítsák, függetlenül az elosztórendszer áramlásváltozásaitól. A primer / szekunder oldalon szorosan elhelyezett T-cső csatlakozások az áramkörök nyomáskülönbségének „mentesítésére” szolgálnak.

Modulált vezérlés
Egy egyszerű kaszkádrendszerhez PID-t használó többfokozatú szabályozó (arányos-integrál-differenciális szabályozás) folyamatosan méri a rendszerbe áramló fűtőközeg hőmérsékletét, összehasonlítja a számított értékkel és meghatározza, hogy melyik égőt kell bekapcsolni és melyiket. ki kell kapcsolni. A kazán kaszkád szabályozásához és a gazdaságos üzemanyag-fogyasztás eléréséhez speciális automatizálásra van szükség. A kaszkád egyik kazánja a "mester" szerepét tölti be, és először kapcsolja be, a többi - "szolga" - szükség szerint csatlakoztatva van. Az automatizálási vezérlés lehetővé teszi a "mester" szerepének egyik kazánról a másikra való átvitelét, valamint a "szolga" kazánok és a hőmérséklet-különbségek bekapcsolási sorrendjének végrehajtását minden következő fokozatban. Az ólomkazán meghibásodása esetén a prioritás automatikusan megváltozik. Ha egyik zónából sem érkezik hőigény, akkor a szabályozó az összes kazánt kikapcsolja, igényjelzés érkezésekor pedig elindítja azokat. Az utolsó kazán kikapcsolása után a keringtető szivattyú időkésleltetéssel kikapcsol. A legtöbb "modulált" kaszkádrendszerben a szabályozási mód eltérő. A szabályozás általában a kazánok működési idejének maximalizálását célozza alacsony hőmérsékleti tartományban és részleges teljesítmény mellett. Bár a különböző gyártók különböző szabályozási rendszereket kínálnak, az általánosan elfogadott megközelítés a következő: kapcsolja be a kazánt, majd állítsa be a működését a szükséges terhelést kielégítő fűtési teljesítményszintre. Ha többletfűtésre van szükség, az első kazán fűtőteljesítménye jelentősen lecsökken, a második kazán bekapcsol, majd mindkét kazán fűtőteljesítményét ennek megfelelően modulálják, hogy megfeleljen a szükséges terhelésnek. Egy ilyen séma biztosítja, hogy mindkét kazán alacsonyabb fűtőteljesítményen, tehát kíméletesebb üzemmódban működjön, ellentétben az egyik kazán teljes teljesítménnyel történő működésével. Ez növeli a hőcsere felületét, és ezért nő az égéstermékekből származó vízgőz lecsapódásának valószínűsége, valamint a rendszer hatékonysága. Tegyük fel, hogy a terhelés tovább növekszik, és két viszonylag magas fűtőteljesítményen működő kazán nem tudja teljesíteni a feltételeit, akkor a második kazán csökkenti az üzemanyag-fogyasztást, a harmadik bekapcsol, és a második és a harmadik fűtési teljesítményének párhuzamos modulálása szakaszok zajlanak. Egyes rendszerekben az első kazán a fennmaradó fokozatok aktiválásakor is képes csökkenteni az üzemanyag-fogyasztást, ezért mindhárom teljesítményfokozat párhuzamosan vezérelhető.

Munkamódok
A legtöbb kaszkádvezérlő legalább két üzemmódban képes működni. Fűtés üzemmódban az időjárásfüggő szabályozási elvet hajtják végre, vagyis a rendszerbe szállított fűtőközeg hőmérsékletének beállított értéke a külső hőmérséklettől függ. Minél alacsonyabb a külső hőmérséklet, annál magasabb a kívánt előremenő hőmérséklet. Ezzel a rendszerrel nincs szükség keverőre a kazán és a fűtési fogyasztók között. HMV üzemmódban a rendszer szoftveres szabályozása akkor történik meg, ha a betáplált hőhordozó hőmérsékletének beállított értéke nem függ a külső hőmérséklettől. Más szóval, egy bizonyos, kellően magas hőmérsékleti érték van beállítva, amely magas szintű hőátadást biztosít a szekunder hőcserélőn keresztül. Ezt az üzemmódot általában arra használják, hogy a hőcserélőn keresztül a melegvíz fogyasztókhoz és a jégmentesítő rendszerekhez szállított hűtőfolyadék magasabb hőmérsékletét biztosítsák. A kazán teljesítményének modulálása a fűtőközeg kívánt és valós hőmérséklete közötti különbség jelentős csökkenéséhez vezet, ami megakadályozza a kazán gyakori "órajelzését" (be-/kikapcsolását). Egyes vezérlők a fő keringtető szivattyú működéséért is felelősek, és az épületfelügyeleti rendszerhez kapcsolódnak.

Kicsi, csendes és erős
Egyes modulációs égésű kazánok fizikai méreteinek és fűtőteljesítményének aránya valóban lenyűgöző. Például az egyes gyártók nyolcfokozatú „moduláló” kaszkádrendszereket kínálnak 30-960 kW fűtőteljesítmény-tartományban. Ezért egy ilyen rendszer működési szabályozási aránya 32: 1 lesz. Egy ilyen rendszer kis területen is elhelyezhető. További előny a rendszer alacsony zajszintje. A modulációs égőkkel ellátott, kis teljesítményű kazánok modern generációja helytakarékosságot, nagy hatásfokú, csendes működést és megbízhatóságot biztosít. Ideális megoldás alacsony hőmérsékletű rendszerekhez, az ilyen kazánok ideálisak padlófűtéshez, jegesedésgátló rendszerekhez, medencefűtéshez, HMV rendszerek, valamint hőszivattyús rendszerek, beleértve a geotermikus. A magánlakások fűtése terén már pozíciót szereztek. A kaszkádrendszer részeként a modulációs égésű kazánok új alternatívát jelentenek az ipari fűtési rendszerek számára.

A legtöbb racionális rendszer fűtés olyan, amelyben a fűtőközeg felforrósodik két vagy három kazán működése miatt. Sőt, teljesítményben és típusban is azonosak lehetnek. Ez az ésszerűség azzal magyarázható, hogy egy hőtermelő évente csak néhány hetet működik teljes kapacitással. Máskor csökkentenie kell a teljesítményét. Ez pedig a hatékonyság csökkenéséhez és a fűtési költségek növekedéséhez vezet.

Több kombinált is lehetővé teszi a heveder rugalmasabb vezérlését hatékonyságvesztés nélkül, hiszen elég egy vagy két eszközt kikapcsolni. Ezenkívül az egyik meghibásodása esetén a rendszer tovább emeli a hőmérsékletet a házban.

Két vagy több kazán csatlakoztatásának típusai

Az azonosabb kazánok használatához speciális kapcsolási rajz szükséges. Ezeket egy rendszerbe kombinálhatja:

1. Párhuzamos.
2. Lépcsőzetesen vagy szekvenciálisan.
3. Az elsődleges-szekunder gyűrűk séma szerint.

Párhuzamos tulajdonságok

A következő funkciók állnak rendelkezésre:

1. Mindkét kazán melegvíz-ellátó köre ugyanarra a vezetékre csatlakozik. Ezeknek az áramköröknek biztonsági csoportokkal és szelepekkel kell rendelkezniük. Az utolsó kézzel vagy automatikusan átfedheti egymást... A második eset csak automatika és szervók használata esetén lehetséges.
2. csatlakozzon egy másik sorhoz. Ezek az áramkörök szelepekkel is rendelkeznek, amelyeket a fent említett automatika vezérelhet.
3. A keringtető szivattyú a visszatérő vezetéken a két kazán visszatérő vezetékének csatlakozási helye előtt található.
4. Mindkét A vezetékek mindig hidraulikus kollektorokhoz vannak kötve... Az egyik kollektoron tágulási tartály található. Ebben az esetben egy pótcső csatlakozik a cső végéhez, amelyhez a tartály csatlakozik. Természetesen a kereszteződésben vannak ellenőrizd a szelepetés egy elzárószelepet. Az első nem teszi lehetővé a forró hűtőfolyadék bejutását a pótcsőbe.
5. Az ágak a kollektoroktól a radiátorokig terjednek, meleg padlók,. Mindegyik fel van szerelve saját keringtető szivattyúval és hűtőfolyadék-leeresztő szeleppel.

Egy ilyen csőelrendezés automatizálás nélküli használata nagyon problematikus, mivel manuálisan kell zárni az egyik kazán bemeneti és visszatérő csövein található szelepeket. Ha ez nem történik meg, akkor a hűtőfolyadék áthalad a kikapcsolt kazán hőcserélőjén. És kiderül:

1. további hidraulikus ellenállás a készülék vízmelegítő körében;
2. a keringtető szivattyúk "étvágyának" növekedése (ezt az ellenállást nekik is le kell győzniük). Ennek megfelelően az energiaköltségek emelkednek;
3. hőveszteségek a kikapcsolt kazán hőcserélőjének fűtéséhez.

Olvassa el még: Ház fűtése légfűtéses kazánnal

Ezért helyesen kell telepíteni az automatikát, amely leválasztja a kikapcsolt készüléket a fűtési rendszerről.

Kazánok kaszkádcsatlakozása

A lépcsőzetes kazán koncepciója rendelkezik a hőterhelés elosztása több egység között, amely képes önállóan működni és felmelegíteni a hűtőfolyadékot, amennyire a helyzet megkívánja.

Lépcsőzetes kazánokhoz hasonlóan lépcsőzhet gázégők, és modulált. Az utóbbi, az előbbitől eltérően, lehetővé teszi a fűtési teljesítmény zökkenőmentes megváltoztatását. Hozzá kell tenni, hogy ha a kazánok kettőnél több gázellátási fokozattal rendelkeznek, akkor a harmadik és további fokozatok csökkentik a teljesítményüket. Ezért jobb moduláló égővel rendelkező egységeket használni.

Nál nél kaszkád csatlakozás a fő terhelés két vagy három kazán egyikére esik. További két vagy három eszköz csak szükség esetén kapcsol be.

Ennek a kapcsolatnak a jellemzői a következők:

1. A vezetékek és a vezérlők úgy vannak kialakítva minden egységben szabályozható a hűtőfolyadék keringése... Ez lehetővé teszi, hogy leállítsa a víz áramlását a kikapcsolt kazánokban, és elkerülje a hőveszteséget a hőcserélőn vagy a házon keresztül.
2. Az összes kazán vízellátó vezetékeinek csatlakoztatása egy csőhöz, és a hűtőfolyadék visszatérő vezetékei a másodikhoz. Valójában a kazánok párhuzamosan csatlakoznak a hálózathoz. Ennek a megközelítésnek köszönhetően az egyes egységek bemeneti nyílásánál a hűtőfolyadék hőmérséklete azonos. Ezenkívül elkerüli a felmelegített folyadék mozgását a leválasztott áramkörök között.

A párhuzamos csatlakozás előnye az a hőcserélő előmelegítése az égő beindítása előtt... Ez az előny azonban akkor jelentkezik, ha olyan égőket használnak, amelyek a szivattyú bekapcsolása után késleltetéssel gyújtják meg a gázt. Ez a fűtés minimalizálja a hőmérséklet-esést a kazánban, és elkerüli a páralecsapódást a hőcserélő falán. Ez olyan helyzetre vonatkozik, amikor egy vagy két kazán hosszú ideig le van kapcsolva, és volt ideje lehűlni. Ha nemrég kapcsoltak ki, akkor a hűtőfolyadék mozgása az égő bekapcsolása előtt lehetővé teszi, hogy elnyelje a tűztérben maradt maradék hőt.

Olvassa el még: Szilárd tüzelésű öntöttvas kazán

Kazán csővezeték kaszkád csatlakozással

Sémája a következő:

1. 2-3 csőpár 2-3 kazánból.
2. Keringető szivattyúk, visszacsapó és elzáró szelepek. Ők azokon a csöveken, amelyek célja a hűtőfolyadék visszavezetése a kazánba... A szivattyúk nem használhatók, ha az egység kialakítása tartalmazza azokat.
3. Elzárószelepek a melegvíz-vezetékeken.
4. 2 vastag cső. Az egyik célja a hűtőfolyadék hálózatba juttatására, a másik a visszavezetésre... Csatlakoztatják a megfelelő csövekhez, amelyek a kazánkészülékekből nyúlnak ki.
5. Biztonsági csoport a hűtőfolyadék-ellátó vezetéken. Ez egy hőmérőből, egy teszthőmérő hüvelyből, egy manuálisan nyitható termosztátból, egy nyomásmérőből, egy manuálisan nyitható nyomáskapcsolóból és egy tartalék csatlakozóból áll.
6. Hidraulikus alacsony nyomású leválasztó... Neki köszönhetően a szivattyúk a kazánjaik hőcserélőin keresztül a hűtőfolyadék megfelelő keringését tudják biztosítani, függetlenül attól, hogy mekkora a fűtési rendszer áramlási sebessége.
7. Fűtőhálózati körök elzárószelepekkel és mindegyiken egy-egy szivattyúval.
8. Többfokozatú kaszkádvezérlő. Feladata a hűtőfolyadék mutatóinak mérése a kaszkád kimeneténél (a hőmérséklet-érzékelők gyakran a biztonsági csoport zónájában találhatók). A kapott információk alapján a vezérlő meghatározza, hogy szükséges-e be-/kikapcsolni, és hogyan kell működniük az egy kaszkádrendszerbe kombinált kazánoknak.

Anélkül, hogy egy ilyen vezérlőt csatlakoztatnánk a csővezetékhez, a kazánok kaszkádban történő működése lehetetlen, mivel ezeknek egészében kell működniük.

Az elsődleges-szekunder gyűrűk rendszerének jellemzői

Ez a rendszer biztosítja az elsődleges gyűrű megszervezése, amelyen keresztül a hűtőfolyadéknak folyamatosan keringenie kell. Ehhez a gyűrűhöz fűtőkazánok és fűtőkörök csatlakoznak. Minden áramkör és minden kazán egy másodlagos gyűrű.

Ennek az áramkörnek egy másik jellemzője a keringtető szivattyú jelenléte minden gyűrűben. A különálló szivattyú működése bizonyos nyomást hoz létre a gyűrűben, amelybe be van szerelve. Ezenkívül a csomópont bizonyos hatással van az elsődleges gyűrű nyomására. Tehát, amikor bekapcsol, víz jön ki a vízellátó csőből, beleesik az elsődleges körbe, és megváltoztatja benne a hidraulikus ellenállást. Ennek eredményeként egyfajta akadály jelenik meg a hűtőfolyadék mozgásának útján.

Kezdjük azzal, hogy mi van benne modern ház-val található középső sáv, legyen 2 kazán. Nem is 2 kazánra van szükség, hanem két független hőenergia-forrásra – az biztos.

A "" cikkben már írtunk arról, hogy milyen kazánok vagy energiaforrások lehetnek. Részletesebben leírja, hogy melyik kazán, melyik tartalék szükséges és választható.

Ma megvizsgáljuk, hogyan lehet 2 vagy több hőtermelőt egyetlen fűtési rendszerhez csatlakoztatni, és hogyan kell csatlakoztatni őket. Miért írok 2 vagy több egységről termikus berendezések? Mert 1 fő kazánnál több is lehet, például két gázkazán. És több mint 1 tartalék kazán is lehet, például különböző típusoküzemanyag.

Két vagy több fő hőtermelő csatlakoztatása

Először nézzünk meg egy olyan sémát, amelyben két vagy több hőtermelőnk van, amelyek a főek, és a ház fűtése során ugyanazt a tüzelőanyagot használják.

Ezeket általában kaszkádban kötik össze, hogy 500 négyzetmétertől kezdődően fűtsék a helyiségeket. teljes terület... Ritkán kapcsolják össze főfűtéshez vagy szilárd tüzelésű kazánokhoz.

Kifejezetten a fő hőtermelőkről és a lakóhelyiségek fűtéséről beszélünk. A nagy ipari helyiségek fűtésére szolgáló kaszkád- és moduláris kazánházakhoz akár egy tucatnyi mennyiségben szén- vagy fűtőolaj-kazánok „akkumulátorai” is lehetnek.

Tehát, mint fentebb említettük, akkor kapcsolódnak egy kaszkádhoz, amikor egy második azonos kazán vagy valamivel kisebb teljesítmény egészíti ki az első hőtermelőt.

Általában holtszezonban és enyhe fagyokban működik a kaszkád első kazánja. Fagy esetén, vagy ha gyorsan fel kell melegíteni a helyiséget, a kaszkád második kazánja csatlakoztatva van, hogy segítse.

A kaszkádban a fő kazánok sorba vannak kötve, így az első hőtermelő fűti. Ugyanakkor természetesen ebben a kötegben lehetőség van minden kazán és bypass elkülönítésére, ami lehetővé teszi, hogy a víz megkerülje a leválasztott kazánt.

Meghibásodás esetén bármelyik hőtermelő kikapcsolható és javítható, míg a második kazán rendszeresen melegíti a vizet a fűtési rendszerben.

A rendszernek nincs különösebb alternatívája. A gyakorlat azt mutatja, hogy jobb és megbízhatóbb 2 40 kW teljesítményű kazán, mint egy 80 kW teljesítményű kazán. Ez lehetővé teszi az egyes kazánok javítását a fűtési rendszer leállítása nélkül.

Lehetővé teszi azt is, hogy a kazánok szükség esetén teljes kapacitásukon működjenek. Míg 1 nagy teljesítményű kazán csak fele teljesítményen és megnövelt lökettel működne.

A kazánok párhuzamos csatlakoztatása - előnyei és hátrányai

Fentebb megvizsgáltuk a fő kazánokat. Most nézzük meg a tartalék kazánok csatlakoztatását, amelyeknek minden modern otthon rendszerében kell lenniük.

Ha a tartalék kazánok párhuzamosan vannak csatlakoztatva, akkor ennek az opciónak megvannak az előnyei és hátrányai.

A tartalék kazánok párhuzamos csatlakoztatásának előnyei a következők:

• Mindegyik kazán egymástól függetlenül csatlakoztatható és leválasztható.
• Minden hőfejlesztőt lecserélhet bármilyen más berendezésre. Kísérletezhet a kazán beállításaival.

A tartalék kazánok párhuzamos csatlakoztatásának hátrányai:

• Többet kell majd dolgozni a kazánok csövezésével, több forrasztással polipropilén csövek, több főzni acélcsövek.
• Ennek eredményeként több anyag, csövek és szerelvények, valamint szelepek fogynak majd.
• A kazánok nem működhetnek együtt, egyetlen rendszerben, kiegészítő berendezés - hidraulikus nyíl - nélkül.
• Még a hidraulikus nyíl használata után is szükség van egy ilyen kazánrendszer komplex beállítására és koordinálására a rendszer vízellátásának hőmérséklete szerint, és.

A párhuzamos csatlakozás jelzett előnyei és hátrányai egyaránt alkalmazhatók a fő- és a tartalék hőtermelő csatlakoztatására, valamint két vagy több tartalék hőtermelő csatlakoztatására, bármilyen tüzelőanyag felhasználásával.

A kazánok soros csatlakoztatása - előnyei és hátrányai

Ha két vagy több kazán van sorba kötve, akkor azok ugyanúgy működnek, mint a kaszkádban kapcsolt fő kazánok. Az első kazán melegíti a vizet, a második kazán felmelegíti.

Ebben az esetben az első az, hogy a kazánt a legolcsóbb tüzelőanyagra helyezze. Lehet fa-, szén- vagy hulladékolaj kazán. És mögötte a kaszkádban bármilyen tartalék kazán lehet - akár dízel, akár pellet is.

A kazánok párhuzamos csatlakoztatásának fő előnyei:

• Az első művelet esetén a második kazán hőcserélői egyfajta hidraulikus leválasztóként működnek, enyhítve a hatást az egész fűtési rendszerre.
• A második tartalék kazán bekapcsolható, hogy felmelegítse a vizet a fűtési rendszerben a leghidegebb fagyokban.

Hátrányok, ha párhuzamos módszert használnak a tartalék hőtermelők kazánházban történő csatlakoztatására:

• Hosszabb vízút a csatlakozásokban és szerelvényekben több kanyarral és elvékonyodással rendelkező rendszeren keresztül.

Természetesen nem lehet közvetlenül elindítani a betáplálást az egyik kazánból a másik bemenetébe. Ebben az esetben szükség esetén nem tudja leválasztani sem az első, sem a második kazánt.

Bár a kazánvíz összehangolt fűtése szempontjából ez a módszer lesz a leghatékonyabb. Ez úgy valósítható meg, ha minden kazánhoz bypass bypass hurok vannak beépítve.

Kazánok párhuzamos és soros csatlakoztatása - áttekintések

És itt van pár vélemény a párhuzamos ill soros csatlakozás hőtermelők a fűtési rendszerben a felhasználóktól:

Anton Krivozvantsev, Habarovszk régió: Nekem van, ez a fő és az egész fűtési rendszert fűti. Rusnittal meg vagyok elégedve, normál kazán, 4 év üzemidőre 1 fűtőelem kiégett, magam cseréltem, füstszünettel 30 percre minden üzlet van.

KChM-5 kazán van rá kötve, amibe beépítettem. A gőzmozdony nemesnek bizonyult, jól fűt, és ami a legfontosabb, a folyamat automatizálása szinte megegyezik az automata pelletkazánéval.

Ez a 2 kazán párban működik nálam, egymás után. A Rusnit által nem melegített vizet a KChM-5 és a Pelletron-15 pelletégető követi. A rendszer olyan lett, amilyennek lennie kellett.

Van még egy áttekintés, most 2 kazán párhuzamos bekötéséről a kazánházban:

Jevgenyij Szkomorokhov, Moszkva: A fő kazánom az, főleg fával működik. Az én tartalék kazánom a legelterjedtebb DON, ami párhuzamosan az elsővel is benne van a rendszerben. Ritkán gyújtják meg, sőt, a vásárolt házzal együtt örököltem.

De évente egyszer-kétszer, januárban a régi DON-t is el kell árasztani, amikor már majdnem felforr a víz a rendszerben, de még mindig hűvös a ház. Mindez a rossz szigetelésnek köszönhető, a falak szigetelését még nem fejeztem be, a padlásfödémeket pedig jó lenne jobban szigetelni.

Ha elkészül a szigetelés, szerintem a régi DON kazánt egyáltalán nem fűtem, hanem tartaléknak hagyom.

Ha bármilyen észrevétele van ezzel az anyaggal kapcsolatban, kérjük, írja be az alábbi megjegyzés űrlapba.

A témáról bővebben honlapunkon:

1. 
   A szavak " gázkazánok az egykörös padlófűtés "egy tapasztalatlan ember számára ismeretlen, és felháborítóan érthetetlenül hangzik. Eközben az intenzív külvárosi építkezés népszerűsíti...
2. 
   Buderus Logano G-125 kazánok üzemelnek folyékony üzemanyag, három teljesítményben - 25, 32 és 40 kilowatt - készülnek. A fő...
3. 
   Minden gázkazán működési elve az, hogy a gáztüzelőanyag elégetése következtében hőenergia, ami átkerül a hűtőfolyadékba...
4. 
   A padlófűtés vízkonvektorai egyenletesen és rövid időn belül felfűtenek bármilyen méretű helyiséget. Belső esztétikai szempontból ilyen...