Каскад котлов

Практика показывает, что  80% времени отопительного сезона производительность котла  используется лишь  на 50%. Это значит, что в течение всего  года  в среднем расходуется лишь 30% мощности котла. Такая слабая нагрузка на котел газовый часто ведет к  низкой эффективности  его использования. Поэтому для рационального использования энергии  зачастую требуется  комплексный подход. Отличным решением может стать каскадная система  котлов. Она обеспечивает потребителя таким количеством тепла, которое требуется в данный момент, постепенно подключая одним за другим несколько малых котлов.

В чем же преимущества такой системы?

  • Во-первых, высокая надежность. Если один из котлов вышел из строя, это  не означает, что остановилась вся система – остальные котлы восполнят необходимую нагрузку.
  • Во-вторых, повышение общего ресурса котлов. В теплое время года можно задействовать лишь часть котлов, отключив остальные вручную или с помощью встроенной автоматики.
  • В-третьих, экономный расход энергии за счет меньшей потери эффективности при работе на неполной мощности.
  • В-четвертых, простота монтажа. Несколько котлов небольшой мощности проще транспортировать и установить, чем один  мощный крупногабаритный котел.
  • В-пятых, доступный ремонт и техобслуживание. Детали к котлам большой мощности достать намного проблематичнее за счет меньших объемов производства.
К преимуществам такой системы можно отнести так же  возможность варьировать расположение котлов и само место установки.

Упрощенная схема каскада котлов

1,2,3 - котлы       4 -гидравлический разделитель

Принцип каскадного подключения  заключается в объединении нескольких котлов  с целью увеличения  мощности каждой единицы оборудования.

Для осуществления приема каскада  нужно разделить суммарную  тепловую нагрузку между несколькими котлами и включить  в каскад лишь те, мощность которых соответствует необходимой нагрузке в определенный период.  При этом один из котлов выступает в роли «ведущего» и начинает работу в первую очередь, а остальные котлы включаются по мере необходимости.


Весь процесс контролируется автоматикой управления, которая может передавать роль основного котла, а так же регулировать порядок и необходимость подключения второстепенных котлов для поддержания заданного режима. В системе каскадов каждый котел представляет собой определенную «ступень» производительности тепла. Система управления поддерживает необходимый  уровень температуры, подключая или отключая отдельные ступени.  В случае неисправности одного котла, автоматика  распределяет нагрузку на остальную систему. Если же в тепле нет необходимости, автоматика выключает все котлы, восстанавливая работу по требованию.

Ступенчатая система каскадного подключения позволяет с большой эффективностью восполнять нагрузки отопительной системы. Однако нельзя рассчитывать, что чем больше котлов в системе, тем эффективнее их работа. Пропорционально увеличению количества единиц увеличиваются потери тепла через поверхности неработающих котлов, поэтому специалисты советуют остановиться на каскаде максимум из четырех котлов. Для бесперебойной работы системы необходима установка гидравлического разделителя между отопительным и котловым контурами.  Он обеспечит снижение гидравлического сопротивления  и  гидравлический  баланс котлового и отопительного контуров.

Какие бывают каскады котлов?

Типы  каскадов принято  различать по типу использования в них горелочных устройств:

  • «Простой» каскад включает в себя котлы с одноступенчатыми или двухступенчатыми горелками. Такая система увеличивает ступени мощности котла – к примеру,  объединение двух котлов с одноступенчатой горелкой образует более экономную двухступенчатую систему.

Каскад  «смешанного» типа объединяет котлы, один из которых оснащен модулируемой горелкой.  Именно на этот котел устанавливается система управления, которая регулирует температуру котловой воды.

В  состав «модулирующего» каскада входят котлы с модулируемыми горелками. В отличае  от «простого» и «смешанного» каскадов, данная система  способна изменять объем подачи топлива в плавном режиме  и регулировать теплопроизводительность в широком диапазоне.  Как рассчитать и собрать каскад

Расчет проекта каскадной котельной базируется на определении  номинальной тепловой мощности источника тепла. Эта величина представляет собой тепловую мощность, необходимую для восполнения тепла, расходованного объектом и мощность потребления тепла другими объектами системы.

Производительность котельной определяется не суммой всех потребляемых мощностей, а рассчитывается для каждой системы индивидуально.

Норма ЧСН 06 0310 определяет  расчеты для следующих объектов:

  • Отопление  с прерываемым нагревом воды и  вентиляцией:

Qобщ=0,7хQOтоп+0,7QВент+QГВС(Вт, кВт.)

  • Отопление с непрерывным технологическим нагреванием и постоянной вентиляцией:

    Qобщ=QOтоп+QТехн(Вт, кВт.)

  •  Отопление и нагрев воды проточным способом с преимуществом контура ГВС:

    Qобщ=максимальное значение расхода тепла на отопление или нагрев ГВС

    Qобщ –общая мощность котлов

    Где:

    Qотоп – теплопотеря объекта при наружной расчетной температуре

    Qвент – потребность тепла вентиляционной техники

    QГВС – потребность тепла  для нагрева контура ГВС

    Qтехн – потребность тепла для  вентиляции или технологического нагрева

    Расчет котельной требует серьезного и профессионального подхода, иначе погрешности в расчетах могут привести к неэффективной и неэкономичной эксплуатации системы.

    Сборка и монтаж  системы

    Система каскадной котельной состоит из следующих основных частей:

    • Гидравлический отсекатель;
    • Гидравлическое присоединение котлов;
    • Группа безопасности;
    • Нагрев контура  ГВС;
    • Дополнительные компоненты.

    Подключение системы каскада выполняется в несколько этапов:

      Установка креплений и котлов; Монтаж гидравлических коллекторов, газовой магистрали и дренажной линии; Подключение группы безопасности и гидравлического разделителя; Подключение коллектора дыма

    Сперва производится соединение в каскад двух котлов, затем присоединяются остальные. После объединения котлов подключается группа безопасности и производится настройка автоматики.

    По материалам сайта: http://www.argogas.ru