Автоматизация котельных установок описание, устройство и схема

Автор статьи
Константин Корепов
АА

Содержание

Принцип работы и схема водогрейного котла

867e686260bed8bbfd57e66a0174ec36.jpgТеплоноситель нагревается до 115 градусов и после этого передает тепло отопительной системе. Вода становится паром при температуре 100 градусов, поэтому для предотвращения закипания, в котле постоянно поддерживается высокое давление.

Чем оно выше, тем лучше, так как тогда вероятность возникновения пристеночного закипания уменьшается, а значит образуется меньше накипи.

Независимо от вида топлива, принцип работы водогрейных котлов одинаковый: горючее сжигается в топке, а через ее стенки жар передается воде, которая циркулирует по отопительным трубам. Каждая конструкция разработана таким образом, чтобы обеспечить максимальное сгорание топлива и эффективную теплопередачу.

8f51eb109530e24177340f8353da9464.jpgДеаэраторы атмосферного давления применяются в схемах приготовления питательной воды паровых котлов и подпиточной воды систем теплоснабжения и горячего водоснабжения на ТЭС и в котельных.

Что такое вакуумные деаэраторы, вы можете узнать тут.

В конструкции водогрейного котла могут присутствовать особые конвективные пакеты. Они предназначены для эффективного охлаждения уходящих газов и снижения их температуры.

Поверхность пакетов у качественных систем в состоянии обеспечить снижение температурного режима до 190-200 градусов. Нельзя допускать более низкие температурные показатели, так как появится вероятность образования конденсата.

5c747551d9afefdfea7a55cc3ed5315f.pngЕсли через какое-то время он смешается с отложениями золы, где содержится сера, это может привести к разрушительной сернистой коррозии, соответственно, котел очень быстро выйдет из строя.

Качественная и при этом максимально эффективная работа оборудования определяется высокими показателями надежности и прочности устройства. В процессе работы вода по всем панелям и экранам осуществляет многоходовое движение.

Подобный результат достигается посредством установленных заглушек в коллекторах. Их количеством регулируются параметры скорости движения теплоносителя в приборе. Более подробно данный процесс отражает схема работы водогрейного котла.

1b6ec9b31f209d30763ade5d02c5f85e.jpgКотлы-утилизаторы имеют следующий принцип работы: они генерируют энергию в виде нагретой воды, пара или воздушного потока.

Подробнее о котлах утилизаторах газов, вы можете узнать здесь.

Если приобрести водогрейный котел у серьезного производителя, можно быть уверенным в качестве и долговечности устройства.

Во многом это основано на правильном подборе скоростей передвижения воды, которая дает минимальное сопротивление контура. Это будет минимизировать отложение солей, а также процесс образования накипи.

Конструкция схема установки

Котельную автоматику разделяют на несколько уровней. К ним можно отнести:

  • І уровень– в комплектации есть термостаты и регуляторы, которые поддерживают температуру воздуха, а также возможность отопительного графика.
  • ІІ уровень– ко всем функциям первой категории добавляются еще регуляторы мощности оборудования, а также ее контролеры и возможность каскадного подключения и его регуляторы.
  • ІІІ уровень – имеет пульт управления, который выводит на экран все показания датчиков и регуляторов.

1a79e34f7152e238292943ca8c9a5bac.jpgРис. 2 Металлический шкаф для автоматики

Устанавливают автоматическую станцию котельной в специальном металлическом шкафу.

В эту схему входят:

  • Контроллеры, которые программируются;
  • Вторичные источники питания;
  • Бесперебойное питание схемы;
  • Концентратор;
  • Операторская панель;
  • Коммутационная аппаратура;
  • Компьютер.

d5dcc7b579893658afcd35ca5ac40edc.jpgРис. 3 Операторская панель автоматики

Электрический котел для частной котельной

Из всех видов котлов, используемых в частном доме, самым безопасным является электрический. Под него не обязательно оборудовать отдельную котельную. При нагреве теплоносителя не выделяются какие-либо продукты сгорания, поэтому и вентиляция для него не нужна.

Монтаж таких котлов выполняется просто, они не создают шума во время работы, за ними легко ухаживать. Электрокотлы имеют высокий КПД, достигающий в отдельных случаях 99%. Недостатком являются высокие требования к мощности сети, а также зависимость от ее стабильной работы.

20097baa8925bd92c955d2330a3c6633.jpgПоместить электрический котел можно в любом уголке дома, лишь бы это было удобно. Он потребляет много электричества и чаще всего его используют в виде дополнительного источника тепла

Подключение электрического котла выполняют по разным схемам: соединяют его с радиаторами отопления, предусматривают возможность монтажа каскада в случае, когда нужно обогреть большую площадь. Обвязку выполняют по двум схемам — прямой и смесительной. В первом случае температуру регулируют при помощи горелки, а во втором — с использованием смесителя с сервоприводом.

Требования к помещениям с твердотопливным котлом

К помещениям с установленными котлами предъявляется ряд требований, прописанных в нормативных документах.

Требования к котельной:

  • объем котельной зависит от мощности котла: для котла мощностью до 30 кВт требуется площадь помещения 7,5 м2, с мощностью 60 кВт — 13,5 м2, с мощностью до 200 кВт — 15 м2;
  • котел с мощностью больше 30 кВт должен находиться по центру подготовленного помещения для лучшей циркуляции воздуха и максимальной рабочей эффектности;
  • пол, стены, перегородки и перекрытия в котельной необходимо выполнить из негорючих и огнестойких материалов, с использованием гидроизоляционных покрытий;
  • корпус котла устанавливается на фундамент или специальный постамент, выполненный из негорючих материалов;
  • для котлов с мощностью меньше 30 кВт возможно использование постамента из горючих материалов, но с использованием на нем стального листа;
  • основной запас топлива должен храниться в соседнем помещении;
  • дневной запас топлива может храниться на расстоянии 1 и более метра от котла;
  • обеспечение вентиляции.

be8002b87183f21fd2fa372cf3496cae.jpg

Работа и устройство водогрейного котла

31ecf84fb99557ee7299a4529291ab2c.jpg Независимости от модели оборудования, все устройства работают одинаково: теплоноситель нагревается до необходимой температуры и передает тепло отопительной системе.

Различают следующие виды водогрейных агрегатов:

  • Газовые.
  • Жидкотопливные
  • Электрические
  • Твердотопливные.

Устройство водогрейного котла конструктивно отличается в зависимости от выбранного вида котла, и, соответственно, в зависимости от используемого топлива, применяют разные горелки. Они могут быть атмосферными встроенными атмосферными или сменными наддувными. Встроенные горелки предусматривают использование только определенного типа топлива. Более удобны сменные горелки, так как они позволяют, в случае необходимости, легко переходить с одного типа горючего на другой.

Что такое умный котел

Чтобы реализовать схему автоматизации частной котельной, нужно вложить дополнительные средства. Совсем недорого обойдется простой термостатический вентиль, а программируемые системы во много раз дороже. Постоянная работа обычного котла в одном режиме влечет за собой большой расход электроэнергии и денежных средств. Поэтому затраты на приобретение блока автоматики быстро окупаются в процессе эксплуатации.

6e57e76f49e0a593cb904200c7b8588e.jpgАвтоматика в частной котельной является гарантией функционирования отопительной системы с максимальной эффективностью, что позволяет обеспечить проживающим в доме комфортные условия

Установив автоматику, хозяин дома может отрегулировать отопительный процесс в соответствии со своими потребностями. Благодаря этому счета за потребленные энергоресурсы сократятся в 2 раза. Управление котлом в автоматическом режиме дает возможность:

  1. Отключить котел в случае возникновения нестандартной ситуации. Осуществить автоматический пуск или остановку котла в действующем режиме. В зависимости от наружной температуры устанавливать температуру нагрева.
  2. Управлять отопительной и водонагревательной ветвями котла имеющего, 1 камеру сгорания.
  3. Регулировать температуру воды или другого теплоносителя.
  4. Вносить коррективы в работу насосов циркуляции или рециркуляции, если отопление отопления в доме устроено по закрытой схеме. В этом случае без автоматики функционирование системы невозможно.

Важнейшим элементом системы отопления является термостат. Его функция заключается в регулировании температуры как в отдельной комнате, так и в доме полностью. Существует много видов термостатов — от простых механических до погодозависимых. Последний — самый технологичный, выгодный, но и очень дорогой.

Система управления отоплением состоит из температурного контроллера, датчика температуры наружного воздуха, исполнительного элемента, датчика температуры теплоносителя, дисплея для подключения к системе управления, находящейся извне, циркуляционный насос подачи теплоносителя, контуров потребителей (+)

Цена автоматики зависит от типа используемого котла, от наличия теплого пола, солнечных коллекторов и т.д. Чтобы не потратить лишних средств, следует проанализировать особенности всех схем, рассчитать стоимость. Сделать это самостоятельно довольно сложно, но всегда можно обратиться с этой проблемой к специалистам.

Задачи и цели

Современные системы автоматизации котельных способны гарантировать безаварийную и эффективную эксплуатацию оборудования без непосредственного вмешательства оператора. Функции человека сводятся к онлайн-мониторингу работоспособности и параметров всего комплекса устройств. Автоматизация котельных решает следующие задачи:

  • Автоматический запуск и останов котлоагрегатов.
  • Регулирование мощности котлов (управление каскадом) согласно заданным первичным настройкам.
  • Управление подпитывающими насосами, осуществление контроля уровней теплоносителя в рабочем и потребительском контурах.
  • Аварийный останов и включение сигнализирующих устройств, в случае выхода рабочих значений системы за установленные пределы.

Котельная с твердотопливным котлом

Согласно с требованиями строительных норм, твердотопливные котлы устанавливают только в нежилых помещениях. Если мощность агрегата большая, потребуется строительство отдельно стоящей котельной. К помещению под твердотопливный котел выдвигается ряд требований:

  • наименьшая дистанция между дверцей топки и стеной — от 1,2 до 1,5 м;
  • минимальное расстояние от боковых стенок котла до стены, выполненной из несгораемого материала или защищенной специальным экраном — 1 м;
  • промежуток между задней стенкой котла, имеющего заднее подключение и стенкой из сгораемого материала с защитным экраном — 0,5 м;
  • над помещением котельной нельзя устраивать никаких дополнительных надстроек;
  • в помещении необходима приточная вентиляция, находящаяся в нижней части в виде промежутка между дверью и полом или отверстия в стенке.

Если стена выполнена из материала, отвечающего требования противопожарной безопасности, то допускается трубу, находящуюся за котлом, крепить к ней посредством кронштейнов. Чтобы эксплуатировать ТТ с параметрами 1х0,8 м у основания хотя бы с минимумом комфорта, нужно установить его в помещении 2,8х2,5 м. С возрастанием габаритов агрегата увеличивается и площадь котельной.

3ebde08b6a49209f8bab0c2e18533315.jpgПланировать монтаж котла на твердом топливе нужно еще на этапе строительства дома, чтобы заранее отвести место под дымоход

Если котельная имеет вид пристройки, то правильное место нахождения для нее — глухая стена. Дистанция до окон и дверей как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях, должна составлять не менее 1 м. При нахождении котельной в подвале, цокольном или первом этаже необходимо установить дверь, открывающуюся наружу.

Оборудование для твердотопливной котельной

Функциональная и грамотно составленная схема котельной с твердотопливным котлом должна включать ряд элементов:

  • Теплогенератор, оснащенный соответствующими бункерами, камерами для топлива и т.д.
  • Обвязку ТТ котла состоящую из циркуляционного насоса, 3-ходового клапана, группы безопасности.
  • Дымоход.
  • Водонагреватель накопительный для снабжения дома горячей водой.
  • Автоматику — погодозависимую или внутридомовую.
  • Систему пожаротушения.

В качестве топлива для ТТ применяют уголь, торф, дрова. Диаметр дымохода в котельной с ТТ агрегатом должен быть равным сечению патрубка котла. В помещении необходима вытяжная вентиляция, рассчитанная так, чтобы на каждые 8 см² ее площади приходился 1 кВт мощности котла. Если котел установлен в подвале, этот параметр умножается на 3.

Вокруг основания котла необходимо проложить стальной лист. Нужно чтобы он выступал с каждой стороны на 1 м. Слой штукатурки на стенах по толщине должен быть не меньше чем 3 см. В самом дымоходе, имеющем по всей длине одинаковое сечение, предусматривают отверстия для сбора и удаления копоти. Обязательным атрибутом являются средства для тушения возгорания.

32d9fd50abe531919fceeda055676df0.jpgКачественный твердотопливный котел способен превратить в тепловую энергию любой вид твердого топлива. Это позволяет экономить денежные средства

На 1 квт мощности тт котла должно приходиться около 0,08м² площади остекления. Предельно допустимая площадь котельной — 8м². Если топку планируют загружать углем, то электрическую проводку необходимо защитить от угольной пыли, т.к. она может взорваться при определенной концентрации.

Влияние сажи и накипи в процессе эксплуатации

34316d3321ac6f52ea410f0ef87cac62.jpgЕсли на поверхности отопительного оборудования образуется слой сажи, ее низкая теплопроводность значительно затруднит передачу теплоты от производимых газов к стенкам отопительного устройства.

Это автоматически приведет к перерасходу топливной массы, к значительному снижению выработки пара, а также горячей воды.

Наличие накипи на стенках при относительно небольшой теплопроводности в значительной степени может уменьшить передачу теплоты от стенки устройства к воде.

2d7078c5e6063185bc6bd862303b7bb0.jpgПаровой котёл МЗК предназначен для получения насыщенного пара с температурой 175°С и рабочим давлением 0,8 МПа используемого для технологических и отопительных нужд.

Что такое паровой котёл КП, вы можете узнать тут.

Как результат, его стенки достаточно сильно могут перегреться, в некоторых случаях они разрываются, тем самым вызывая аварии котельных устройств.

На основании этого можно сделать вывод, что максимально эффективная работа котла может быть произведена исключительно при регулярной чистке подобного оборудования.

Образования накипи можно избежать только посредством установки специального грязевого фильтра, а также достаточно частых продувок основных элементов оборудования через воздушные штуцера.

a44854f6f7634f31e3d44f863ca31b3c.pngСтоит помнить, что подобные мероприятия предоставляют возможность значительно снизить интенсивность образования накипи, но при этом не гарантируется 100%-я защита от нее.

Данный метод будет малодейственным в том случае, если работа оборудования будет осуществляться с использованием жесткой воды. Это говорит о том, что на качестве используемой воды экономить не стоит.

Процесс предварительной водоподготовки поможет увеличить общий срок службы устройства, а также всей тепловой системы.

При этом, в процессе всего срока эксплуатации у водогрейного котла сохранятся достаточно высокие показатели коэффициента полезного действия. Кроме того, это идеальная возможность сэкономить количество расходуемого топлива.

99c6350e8a701b4f9f2444cb07aa6830.jpgКотлы на отработанном масле. Область применения и виды.

Об устройстве котла на отработанном масле, читайте здесь.

Приобретение водогрейного котла от проверенного производителя гарантирует, что установленные в конструкции насосы обеспечат идеальные скоростные режимы теплоносителя. Также полностью исключается возможность образования накипи, сильного перегрева поверхности, соответственно, предотвращается выход системы из строя.

Предупреждающие SMS-сообщения об аварийных ситуациях и критических параметрах систем

На основе сигналов от реле и датчиков GSM контроллер генерирует и отправляет SMS-сообщения (при наличии карточки сотового оператора), предупреждающие сообщения о критических параметрах систем, обеспечивающих работу котла и котельной.

SMS-сообщения в аварийных ситуациях генерируются автоматически. Так же возможен запрос, с подключенных к контроллеру телефонных номеров, состояния котельной и параметров температуры. Для каждой ситуации и для каждого события в процессе эксплуатации котельного оборудования предусмотрено конкретное SMS-сообщение, которое поясняет, что происходит в системе обеспечения работы котельной.

 !  Заказчику на заметку
Варианты тревожных SMS-сообщений, генерация сообщений в случае устранения аварий и ошибок, SMS-запросы и другие особенности работы системы предупреждения представлены в нашей статье «».

GSM антенну модуля следует разместить в зоне наилучшего приема сигнала GSM и так, чтобы сигнал GSM сети не был ослаблен металлом. Расстояние до любой металлической поверхности должно быть не менее 5 см.

При наличии GSM модуля котельной необходимо регулярно проверять работоспособность модуля, т. е. необходимо отправлять на его номер СМС сообщения в
формате: «А?». Периодичность запросов текущего состояния GSM модуля и подключенного к нему оборудования определяется управляющим, эксплуатирующим данное оборудование на объекте (ограничений на количество запросов нет).

Перед монтажом основного оборудования необходимо согласовать с пуско-наладочной организацией трассу прокладки кабель-каналов в котельной под линии автоматики и обеспечить необходимые отступы от стен, трубопроводов и коллекторов в местах их прохождения.

Как сделать отопление двумя котлами

Создание контура для двух отопительных котлов связано с очевидным решением максимально использовать функциональность разноплановых видов систем обогрева частного дома. На сегодняшний день предлагаются несколько вариантов соединения:

  • газовый котел и электрический;
  • котел на твердом топливе и электричестве;
  • твердотопливный котел и газовый.

Перед тем как приступить к выбору и установке новой системы отопления, рекомендуем ознакомиться с краткими характеристиками работы совместных котлов.

Подключение электро- и газового котлов

Одна из самых простых в эксплуатации отопительных систем связана с объединением газового котла с электрическим. Существует два варианта подключения: параллельное и последовательное, но предпочтительным считается параллельное, так как можно проводить ремонт одного из котлов, замену и отключение, а также оставлять работать только один в минимальном режиме.

Такое подключение может быть и полностью закрытым, а в качестве теплоносителя применить обычную воду или этиленгликоль для отопительных систем.

fd3390d83e757e42695f017cf62b6f59.jpg

Подключение газового и твердотопливного котлов

Наиболее сложный в техническом исполнении вариант, так как требует тщательной подготовки вентиляционной системы и помещения для габаритных и пожароопасных установок. Перед установкой ознакомьтесь с правилами установки отдельно для газовых и твердотопливных котлов, выбрав оптимальный вариант. Кроме этого, нагрев теплоносителя сложно контролировать в твердотопливном котле, и для компенсации перегрева требуется открытая система, при которой избыточное давление снижается в расширительном баке.

Важно: закрытая система при подключении газового и твердотопливного котлов запрещена и считается серьезным нарушением пожаробезопасности. . Оптимальных показателей работы двух котлов можно добиться с помощью многоконтурной отопительной системы, которая представляет собой два независимых друг от друга контура

Оптимальных показателей работы двух котлов можно добиться с помощью многоконтурной отопительной системы, которая представляет собой два независимых друг от друга контура.

Подключение твердотопливного и электрокотла

Перед подключением оцените технические характеристики выбранного и познакомьтесь с инструкцией. Производители выпускают модели для открытых и закрытых систем отопления. В первом случае лучший вариант — это ориентация на работу двух котлов на общий теплообменник, во втором можно легко подключить к уже работающему открытому контуру.

b6e4b4b9b71027c0871eb0a2efe6091e.jpg

Безопасность автоматической установки

Одной из основных функций автоматических установок является обеспечение безопасности пользователей и котельного оборудования.

Сигнализация, которая означает возникновение непредвиденной ситуации в установке, оповещает об:

  • Утечке газа или другого топлива;
  • Увеличении или снижении давления (газа, воды, пара) в системе;
  • Авариях котлов;
  • Выброса угарного газа;
  • Нарушении пожарной безопасности.

Схема котельной автоматики устроена таким образом, чтобы оператор мог управлять ею дистанционно. При этом он может просматривать дневник неисправностей, благодаря которому работники сервисного центра с легкостью выявят все сбои в системе. Также есть возможность управлять установкой с помощью телефона. Для этого используется специальный код, при наборе которого автоматика переходит на другой режим работы (предварительно установленный).

Блочно-модульные водогрейные котельные

4ebb8abc843cdb83491a4152574c8449.jpgВ случаях, когда есть необходимость в бесперебойной подаче горячей воды, но нет помещений для размещения резервного котла, можно использовать блочно модульные водогрейные котельные.

Они представляют собой полный комплект оборудования, который помещен в металлический бокс. Такой бокс не требует заливки дополнительного фундамента и может устанавливаться на любой территории предприятия или частного домовладения.

Такие системы могут использоваться и для обеспечения полноценного отопления. При этом, внутри устанавливается оборудование для теплоснабжения, а не для подачи горячей воды.

1fe07a19a0e16345e3a794fd9a131fdf.jpgВодогрейные котлы используются для обеспечения дома горячей водой и теплом. Поэтом сегодня такая услуга, как установка водогрейных котлов стала сегодня весьма популярной.

Подробнее о водогрейных котлах читайте здесь.

Можно совместить водогрейные и отопительные котлы, чтобы полностью обеспечить комфорт персонала и/или технологические потребности предприятия или нескольких домов, в том числе многоквартирных.

Такие объекты могут монтироваться с нуля на крышах многоэтажек и полностью обеспечивать целый дом горячей водой и паровым отоплением. Нужны только разрешения на установку и внесение изменений в газоснабжение отдельно взятого многоквартирного домовладения.

a44854f6f7634f31e3d44f863ca31b3c.pngМонтаж удобен для предприятий или домов, территория которых не позволяет установить котел внутри помещения.

Теплоноситель может быть любым. Возможна установка блочно-модульных систем на газе, электричестве, угле, мазуте и даже монтаж котлов-утилизаторов, если позволяет технологическая схема подачи вторичных производственных газов.

При расчете водогрейной котельной нужно учитывать необходимые мощности подачи теплоносителя и трубную проводку в помещения. Все остальное единым блоком монтируется в удобном боксе.

Не нужно тратить время на расчеты отдельного помещения для монтажа, учитывать все условия безопасности эксплуатации. К примеру, есть небольшое производство, требующее стерильности работы.

2221c10c7892c7cad7ea1e51868e6512.jpgСовременные котлы оснащаются системами автоматического регулирования различной степени сложности, предназначенными для обеспечения безопасной работы котла без постоянного присутствия людей.

О том, какие бывают марки водогрейных котлов, читайте здесь.

У него ограниченная территория, а выгоднее всего использовать для теплоснабжения и подачи горячей воды уголь. Вот тогда и будет очень удобна установка блочно-модульной системы вне помещений цехов.

Проектирование и расчет водогрейной котельной должны производиться специалистами с учетом всех имеющихся параметров помещения, оборудования, необходимых характеристик.

Правильно выполненный расчет обеспечит бесперебойную работу оборудования и безопасность обслуживающего персонала.

Автоматизация котельного оборудования

Современный рынок широко представлен как отдельными приборами и устройствами, так и комплектами автоматики отечественного и импортного производства для паровых и водогрейных котлов. К средствам автоматизации относят:

  • оборудование управления розжигом и наличия пламени, запускающее и контролирующее процесс горения топлива в топочной камере котлоагрегата;
  • специализированные сенсоры (тягонапоромеры, датчики температуры, давления, газоанализаторы и т. д.);
  • исполнительные устройства (электромагнитные клапаны, реле, сервоприводы, частотные преобразователи);
  • панели управления котлами и общекотельным оборудованием (пульты, сенсорные мнемосхемы);
  • шкафы коммутации, линии связи и энергообеспечения.

При выборе управления и контроля наиболее пристальное внимание следует уделить автоматике безопасности, исключающей возникновение нештатных и аварийных ситуаций. .

Автоматизация работы котельного оборудования

Глупо было бы не воспользоваться возможностями, которые облегчают эксплуатацию отопительных систем. Автоматика позволяет использовать набор программ, которые управляют тепловыми потоками в зависимости от режима дня, погодных условий, а также помогают дополнительно обогревать отдельные помещения, например, бассейн или детскую.

d30acd6fad7ee44c40073ff88fa40386.jpg

Пример принципиальной автоматизированной схемы: автоматический режим работы котельной контролирует эксплуатацию контуров рециркуляции воды, вентиляции, нагревания воды, теплообменником, 2 контурами теплого пола, 4 контурами отопления здания

Существует перечень пользовательских функций, адаптирующих работу оборудования в зависимости от образа жизни обитателей дома. Например, кроме стандартной программы обеспечения горячей водой, существует комплекс индивидуальных решений, которые являются более удобными и даже экономными для жильцов. По этой причине может быть разработана схема автоматизации котельной с выбором одного из популярных режимов.

Программа «Спокойной ночи»

Доказано, что оптимальная ночная температура воздуха в помещении должна быть на несколько градусов ниже дневной, то есть идеальный вариант – на время сна понизить температуру в спальне примерно на 4°С. В то же время человек испытывает дискомфорт, пробуждаясь в непривычно прохладном помещении, следовательно, рано утром температурный режим необходимо восстановить. Неудобства легко решаются с помощью автоматического переключения системы обогрева на ночной режим и обратно. Контроллерами, регулирующими ночные часы, занимаются компании DE DIETRICH и BUDERUS.

Система приоритетов горячего водоснабжения

Автоматическое регулирование потоками горячей воды также является одной из функций общей автоматизации оборудования. Оно делится на три вида:

  • приоритетное, при котором во время пользования горячей водой полностью отключается система отопления;
  • смешанное, когда мощности котла разграничиваются на обслуживание нагрева воды и обогрева дома;

неприоритетное, при котором обе системы действуют сообща, но на первом месте – обогрев здания.

392c26692526bc8cfaa66bd3bbce7671.jpg

Автоматизированная схема: 1 – котел водогрейный; 2 – насос сетевой; 3 – насос исходной воды; 4 – подогреватель; 5 – блок ХВО; 6 – насос подпиточный; 7 – блок деаэрации; 8 – охладитель; 9 – подогреватель; 10 – деаэратор; 11 – охладитель конденсата; 12 – насос рециркуляционный

Низкотемпературные режимы работы

Переход на низкотемпературные программы становится основным направлением последних разработок производителей котельных. Преимуществом данного подхода является экономический нюанс – уменьшение расхода потребляемого топлива. Как раз автоматика позволяет регулировать температуру, выбирать верный режим и тем самым снижать уровень нагрева. Все перечисленные пункты необходимо учитывать на этапе составления тепловой схемы водогрейной котельной.

Газовая котельная для вашего дома

Газ — вещество взрывоопасное, поэтому требования к газовым котельным очень строгие. Если для отопления дома достаточно котла мощностью до 30 кВт, то надобности в отдельном помещении для котельной нет. Котел можно разместить на хорошо вентилируемой кухне на стене из негорючих материалов при условии, что объем помещения — минимум 15 м ᶾ, высота от пола до потолка от 2,5 м, площадь пола — от 6 м².

da5582f1089ad162071a4889c5a2ec8b.jpgЕсли в помещении кухни нет стен из негорючих материалов, то котел устанавливают на оштукатуренную и изолированную специальным экраном поверхность

Все требования к газовым котельным связаны с предотвращением последствий возможных утечек газа. С этой целью площадь окна в помещении, где установлено газовое оборудование, начинается от 0,5 м², а ширина двери от 0,8 м.

Дымоход такой котельной должен возвышаться над коньком крыши минимум на 500 см и иметь дополнительный канал для чистки. На дымоходе и вентиляции необходимо устанавливать сборники конденсата.

bc4c279655df61904fc567aafbef9b44.jpgКогда газ поступает к котлу, происходит включение электронного или пьезорозжига. Возникает искра и от нее зажигается запальник, а от него и основная горелка, нагревающая теплоноситель до заданной температуры. Далее, автоматика отключает горелку

Если мощность газового котла превышает 30 кВт, то для него необходимо отдельное здание. Требования к отдельно стоящему помещению котельной изложены в строительных нормах:

  • фундамент здания котельной должен быть обособленным от фундамента дома;
  • в бетонном растворе, используемом при возведении здания, должен присутствовать определенный процент песка;
  • под котел устраивают отдельный фундамент, приподымая его над чистовой отделкой пола на 0,2 м;
  • под котел необходима подложка из плоского шифера или кафеля выступающая за его пределы на 0,1 м по всему периметру;
  • для спуска теплоносителя, в случае аварийной ситуации, котельную обязательно оборудуют канализацией;
  • в радиусе 0,7 м вокруг котла пространство должно быть свободным;
  • внутренняя отделка должна иметь коэффициент огнестойкости 0,75 ч.

Есть специальные нормативные требования и к самому котлу, поскольку он относится не к бытовой технике, а к категории сложного инженерного оборудования. Газовые котлы, как и все остальные, применяемые в бытовом секторе, должны иметь сертификат, удостоверяющий, что они прошли экспертизу на безопасность. Контролирующие службы никогда не дадут разрешения на ввод в работу котельной с газовым котлом, если в помещении нет газосигнализатора.

Оповещение о работе котельной с помощью GSM модуля

Предусмотрена возможность установки системы внешнего оповещения о работе оборудования котельной с помощью GSM модуля.

Мониторинг работы котельной производится с использованием контроллера с GSM модулем, который должен быть подключен к оператору сотовой связи (далее GSM контроллер), который принимает и обрабатывает сигналы от реле и датчиков, контролирующих основные параметры котла, котельной и связанных с ней систем и обеспечивает контроль:

  • наличия напряжения в электрической сети (линия до ИБП);
  • времени работы котельной от ИБП;
  • минимального давления воды в системе теплоснабжения;
  • максимального давления воды в системе теплоснабжения;
  • давления газа после крана на опуске;
  • протечки в помещении котельной;
  • давления холодной воды на вводе в дом;
  • резерва или срабатывания системы безопасности котельной;
  • температуры поверхности подающей линии системы теплоснабжения (+15 °С);
  • температуры воздуха в помещении водоподготовки (+5 °С).

33cf2d6059f0632f570abb26169d39cf.pngСхема подключения GSM модуля котельной к датчикам

9ac02dd30ba1189716b723c9ff400ac5.pngСхема подключения манометра минимального и максимального давления к GSM модулю

Регулировка избыточного давления в системе отопления

Работа твердотопливного котла связана с таким явлением, как значительное повышение давления в системе из-за повышения температуры, контролировать которую достаточно трудно. Для защиты системы в таких случаях используется открытый расширительный бачок, соединенный с атмосферой, что дает возможность теплоносителю (воде) расширяться без повышения давления в трубах. При температуре, превышающей норму, избыток нагретой воды через отверстие в бачке просто стекает в канализацию.

Открытый расширительный бачок – основное отличие твердотопливного котла от газового. Последний оборудуется автоматикой, контролирующей температуру и давление в системе, не давая теплоносителю перегреться. Преимуществом такой закрытой саморегулирующейся системы является еще и то, что в нее попадает минимум кислорода извне, уменьшая риск коррозии металлических деталей. Но и такая система имеет определенное избыточное давление, которое регулируется предохранительным клапаном и расширительным бачком, только смонтированы они в самом корпусе котла, а не отдельно, как у твердотопливных котлов.

Тепловой контроль

Организация
теплового контроля и выбор приборов
осуществля­ется в соответствии со
следующими принципами:

– параметры,
наблюдение за которыми необходимо для
эксплуата­ции котельной, контролируются
показывающими приборами;

– параметры,
изменение которых может привести к
аварийному состоянию оборудования,
контролируются сигнализирующими
показы­вающими приборами;

– параметры,
учет которых необходим для анализа
работы обору­дования или хозяйственных
расчетов, контролируются регистрирую­щими
или суммирующими приборами.

Для
паровых котлов требования к контролю
теплотехнических параметров определяются
рабочим давлением пара и расчетной
паропроизводительностью. Например,
паровые газомазутные котлы ДЕ-25-14ГМ
(рис. 4.1 и 4.2) оборудованы показывающими
приборами для измерения:

– температуры
питательной воды до и после экономайзера
техни­ческими термометрами 1 типа П
или У;

– температуры
пара за пароперегревателем до главной
паровой задвижки техническим термометром
3 типа П или
У;

– температуры
уходящих газов милливольтметром Е4
типа Ш4540/1;

– температуры
мазута термометром 2 типа П
или У;

– давления
пара в барабане показывающим манометром
25 типа МП4-У
и показывающим самопишущим вторичным
прибором 20 типа КСУ1-003;

– давления
пара у мазутных форсунок манометром 15
типа МП-4У;

eb4dde80ac2d3a8cfe3bc03a77cecd52.pngдавления
питательной воды на входе в экономайзер
после ре­гулирующего органа манометрами
25 типа МП-4У;
давления воздуха после дутьевого
вентилятора напоромером мемб­ранным
типа НМЛ-52
и тягонапоромером дифференциальным
жидкостным 26 типа ТДЖ10fb151402803c3eb450dcd90225fa5a8.png6300;

– давления
мазута к котлу манометрами 16 типа МП-4У
и показы­вающим вторичным прибором
13 типа КСУ1-003;

– давления
газа к котлу напоромерами мембранными
показывающи­ми типа НМЛ-100
и показывающим самопишущим вторичным
прибором 12 типа КСУ1-003;

– давления
газа к запальнику манометром 34 типа
МП-4У;

– разрежения
в топке котла тягонапоромером мембранным
показы­вающим 14 типа ТНМП-52;

– разрежения
перед дымососом тягонапоромером
дифференциальным жидкостным 18 типа
ТДЖ2303f321412530b1282062e6b2b4d6c35.png4000;

– расхода
пара дифманометром 33 типа ДСС-711ИнМ1;

– расхода
газа дифманометром 31 типа ДСС-711ИнМ1;

– расхода
мазута счетчиком мазута 32 типа СМО-200;

– содержания
СО2
в уходящих газах переносным газоанализато­ром
30 типа КГА-1-1;

– уровня
воды в барабане водомерным стеклом 28 и
показывающим самопишущим вторичным
прибором 29 типа КСУ1-003.

Уровень
воды в барабане котла, разрежение в
топке, давление газа к котлу, давление
мазута к котлу и давление воздуха после
дутьевого вентилятора контролируются
сигнализирующими приборами – дифманометром
Е35
типа ДСП-4СГМ1,
датчиком-реле напора и тяги Е22
типа ДНТ-1,
датчиком-реле напора Е19
типа ДН-40,
манометром электроконтактным показывающим
Е23
типа ЭКМ-IV,
датчиком-реле напора Е21
типа ДН-40
и сигнальными лампа­ми НLЗ
НL7.

2.4. Регулирование температуры в системах отопления и вентиляции.

Регулирование температуры в контуре отопления осуществляется  по температурному графику с компенсацией погодных условий посредством функционального модуля FM441. Чувствительными элементами являются датчик температуры наружного воздуха и датчик  температуры в подающем трубопроводе контура отопления. Регулирующим органом является 3-х ходовой клапан с электроприводом, который по сигналам от модуля перемещается в ту или иную сторону, тем самым изменяя расход греющей воды и поддерживает заданную температуру воды.

 

Регулирование температуры в контурах вентиляции осуществляется по индивидуально заданным температурным графикам (60/50 и 95/70) с компенсацией погодных условий посредством функционального модуля FM442. Чувствительными элементами являются датчик температуры наружного воздуха и датчики температуры в подающих трубопроводах контуров вентиляции. Регулирующими органами являются 3-х ходовые клапаны с электроприводами, которые по сигналам от модуля перемещаются в ту или иную сторону, тем самым изменяя расход греющей воды и поддерживают заданную температуру воды. 

Как использовать тепловую схему котельной

Тепловая схема помогает следить за состоянием и функционированием котельной. Из-за дымовых газов не исключено появление коррозии металлических покрытий низкотемпературных или сернокислых. И чтобы она не появилась, следует осуществлять контроль температуры воды. Примечательно, что во входе в котел оптимальной температурой будет 60-70 градусов.

e4cc73097550eca36ba346b4b8421b46.jpg

А чтобы была возможность повысить температуру до нужных показателей, устанавливается рециркулярный насос. За водогрейными котлами нужно следить, чтобы их срок службы был приличным, контролируйте постоянство расхода воды. Обычно минимальные данные этого показателя устанавливает производитель.

Чтобы котельные работали хорошо, нужно использовать вакуум-деаэраторы. Обычно водоструйный эжектор создаст вакуум, а для деаэрации используется выделяемый пар. Но, главное, чего боятся при установке котельной, это постоянной привязки к месту. Современная автоматизация многие процессы упрощает.

Как сделать отопление двумя котлами

Итак, есть два котла, отличающиеся между собой рядом конструктивных особенностей. Как же можно объединить их в одной системе? Наиболее эффективным является вариант разделения системы на два самостоятельных контура с помощью теплообменника. Один из контуров – открытый, оснащенный твердотопливным котлом; второй – газовым котлом и радиаторами. Оба контура нагружены на один теплообменник.

Планируя такую систему, нужно учитывать положение всех основных и соединительных элементов, чтобы при эксплуатации, обслуживании или ремонте их можно было без труда найти, осмотреть, при необходимости заменить. Поэтому перед началом установки лучше нарисовать схему, нанести на нее оборудование, наметить прокладку труб, отметить места установки дополнительных элементов.

Энергосберегающие и социальные эффекты автоматизации

Автоматизация котельных полностью исключает возможность аварий с разрушением капитальных строений, гибелью обслуживающего персонала. АСУ способна круглосуточно обеспечить нормальное функционирование оборудования, свести к минимуму влияние человеческого фактора.

В свете непрерывного роста цен на топливные ресурсы не последнее значение имеет и энергосберегающий эффект автоматизации. Экономия природного газа, достигающая до 25 % за отопительный сезон, обеспечивается:

  • оптимальным соотношением «газ/воздух» в топливной смеси на всех режимах работы котельной, коррекцией по уровню содержания кислорода в продуктах сгорания;
  • возможностью индивидуальной настройки не только котлов, но и ;
  • регулированием не только по температуре и давлению теплоносителя на входе и выходе котлов, но и с учетом параметров окружающей среды (погодозависимые технологии).

Кроме того, автоматика позволяет реализовать энергоэффективный алгоритм отопления нежилых помещений или зданий, не используемых в выходные и праздничные дни.

Источник теплоснабжения два напольных газовых котла Viessmann

В качестве источника теплоснабжения предусмотрено два напольных газовых котла Vitoplex 100 PV1-250 фирмы “Viessmann” с горелками WG30/1-N исполнение ZM-LN фирмы “Weishaupt”.

Номинальная тепловая мощность котельной: 500 кВт.

Мощность котлов подобрана с учетом теплоснабжения ресторана.

Отведение продуктов сгорания предусмотрено от котлов через отдельные теплоизолированные дымоходы.

Для распределения теплоносителя используется польная распределительная гребенка. Для подключения контуров предусмотрено использование насосно-смесительных групп с насосным оборудованием фирмы “Grundfos”. Гребенки, насосное оборудование, запорная и контрольно-измерительная арматура располагаются в котельной.

Заполнять систему теплоснабжения рекомендуется подготовленной водой, т.е. водой, прошедшей водоподготовку. Водоподготовка состоит в обессоливании воды до уровня менее 10 мкСм/см. Оборудование системы водоподготовки для системы теплоснабжения в данном проекте не разрабатывалось и предполагается использование мобильных (переносных) систем очистки.

Подпитка системы теплоснабжения осуществляется вручную при снижении давления теплоносителя в системе (контролируется визуально по показанию манометра).
В качестве регулирующей арматуры предусмотрено использование оборудования фирмы-производителя “Danfoss”.

В проекте предусмотрена установка оборудования докотловой водоподготовки.

Параметры теплоносителя системы теплоснабжения: +80/+60 °С.

Электропитание всего инженерного оборудования котельной реализовать от отдельного электрического щита, подключенного к ИБП. Щит расположить в помещении котельной.

Подбор подпиточного насоса для котельной

Насос подпитки должен развить высокое давление большее, нежели в контуре системы отопления при сравнительно небольшой подаче. Все-таки для подпитки не нужна перекачка больших объемов жидкости. Подбор такого насоса осуществляется по нескольким требованиям.

3f71116a0fa3bcb29a7f2f30939414c7.jpg

Подбор подпиточного насоса:

  • Он должен создавать напор, что превысит давление в обратке СО;
  • Также напор должен мочь продавить гидравлическое сопротивление датчика давления, трубопровода;
  • Еще важным критерием является расход, в частности, для закрытых СО нормы утечки равняются половину процента от объема теплоносителя в котловом и отопительном контуре.

В то же время хочется сказать, что не очень-то практично для работы приобретать такой насос. В том смысле, что он не должен служить только для подпитки. Он может выполнять и дополнительные функции, например, быть резервным циркуляционным насосом, а также использоваться для закачки и слива воды в контур.

Функции автоматики котельной

В системе автоматики реализованы следующие функции:

  • автоматическое определение и адаптация отопительных кривых, т.е. система автоматически определяет отопительную кривую, исходя из небольшого числа исходных данных и результатов измерения (данные также можно ввести вручную). Благодаря этой функции система управления в соединении с дистанционным управлением в контрольном помещении приводит отопительную кривую в соответствие с теплотехнической характеристикой здания;
  • автоматическое переключение режимов лето/зима, т. е. система автоматически переключает летний режим на зимний и, наоборот, в соответствии с имеющимися
    отопительными контурами (может быть отдельно сконфигурировано для каждого контура);
  • экономичное управление циркуляционными насосами, т. е. управление циркуляционными насосами происходит через собственные временные каналы, при этом насосы
    включаются несколько раз в час и работают по 3 минуты. Это происходит только в том случае, если отопительные контуры или собственная программа работы по таймеру работает в дневном режиме. Такой режим поддерживает комфортные условия и экономит энергию, которая бесполезно расходуется при постоянно работающем циркуляционном насосе. Такой принцип управления обеспечивает постоянное наличие горячей воды в точках водорасбора;
  • оптимизация включения и выключения. Оптимизация включения означает, что к заданному моменту времени уже должна быть достигнута комнатная температура, т. е. система автоматики рассчитывает время, когда должно включиться отопление, с учетом комнатной и наружной температуры. В результате достигается комфортная температура и реализуется экономия энергии. Оптимизация выключения возможна при наличии дистанционного управления в контрольном помещении и позволяет отключать отопление без ущерба комфорту;
  • автоматическое распознание комплектации, т. е. система автоматически распознает, какие модули установлены и сама настраивается в соответствии с установленной комплектацией;
  • интеллектуальное управление мощностью на установке с несколькими котлами при малых скачках заданных параметров. Эта функция гарантирует полностью модулированный диапазон мощности каскада котлов, минимизацию выбросов вредных веществ и экономичный режим эксплуатации;
  • интеллектуальное управление мощностью на установке с несколькими котлами при больших скачках заданных параметров. Эта функция гарантирует полностью
    модулированный диапазон мощности каскада котлов, минимизацию выбросов вредных веществ и экономичный режим эксплуатации.

1e3312889f3454d8ff9bd26c212b7226.pngЭлектрическая схема автоматики котельной

7f0c7aceb0a2ba155c7d24b5db556752.jpgНомера деталей на 3D виде к электрической схеме автоматики котельной

Проектирование

82221df08c67a9c1c18f3e058f785391.pngЗаниматься проектированием котельных должна только организация с полным перечнем сертификатов и допусков к работе.

Выбирать проектировщика и проект водогрейной котельной нужно очень внимательно, так как от этого будет зависеть не только стоимость, но и безопасность. Недобросовестные проектанты могут не учесть особенностей помещения или работы определенного оборудования, что может привести к аварийным ситуациям:

  • утечкам газа с последующим воспламенением;
  • гидроударам, которые опасны для насосов и могут разорвать водяную систему;
  • электрическим ударам, если неправильно рассчитано заземление;
  • неправильному срабатыванию управляющей процессом электроники (может выйти из строя практически все оборудование) и многим другим опасным последствиям.

482edae00915d79de7850b6e4715fbd5.jpgЭффективность работы автономной отопительной системы зависит от мощности котла. Поэтому, необходимо уметь рассчитывать её, до покупки водогрейного котла, во избежании лишних затрат.

Как обслуживать водогрейный котёл читайте

Чтобы этого избежать, лучше всего выбирать проектную организацию, которая будет выполнять последующие пусконаладочные работы и полностью контролировать монтаж оборудования в помещении.

Целесообразность применения автоматического и ручного переключения между двумя котлами

Рассмотрим следующие пять вариантов с различными агрегатами в связке с электрическим котлом, который стоит в резерве и обязан включиться в нужный момент:

  • газ + электро
  • Дрова + Электро
  • Сжижений газ + Электро
  • Соляровый + Электро
  • Пеллетный (гранульный) + Электро

Пеллетный и электрический котел

Сочетание подключения двух котлов — пеллетного и электрического котлов – лучше всего подходит для автоматического включения и также допускается ручное.

Пеллетный котел может остановиться по причине того, что в нем закончились топливные гранулы. Он загрязнился, и его не почистили. Электрический должен быть наготове, чтобы включиться взамен остановившегося котла. Это возможно только при автоматическом подключении. Ручное подключение в данном варианте годится только тогда, когда Вы постоянно проживаете в доме, где установлена подобная система отопления.

Котлы на диз. топливе и электричестве

Если вы проживаете в доме с такой системой подключения двух котлов отопления, вам вполне подойдет ручное подключение. Электрический котел будет работать, как аварийный на тот случай, что по какой-то причине котлы вышли из строя. Не просто остановились, а сломались и требуют ремонта. Возможно так же и автоматическое включение, как функция времени. Электрический котел может работать в паре на сжиженном газе и котлом соляровом по ночному тарифу. В связи с тем, что ночной тариф обходится дешевле за 1кВТ/час, чем 1 литр солярки.  

Сочетание электрического котла и дровянного

Данная комбинация подключения двух котлов больше подходит для автоматического подключения и меньше для ручного. Дровяной котел используется как основной. Он отапливает помещение днем, а электро включается, чтобы дотопить ночью. Или в случае длительного не проживания в доме — электрический котел поддерживает температуру, чтобы не промораживать дом. Ручное тоже возможно для экономии электричества. Электрический котел будет включаться вручную, когда Вы уезжаете и выключаться, когда вернулись и начали отапливать дом с помощью котла, работающего на дровах.

Сочетание газового и электрического котлов 

В этой комбинации подключения двух котлов электрокотел может выступать и как резервный, и как основной. В этой ситуации больше подходит схема ручного подключения в сравнении с автоматической. Газовый котел проверенный и надежный агрегат, который долгое время может работать без поломок.  Параллельно в систему подключать электрокотел для подстраховки в автоматическом режиме нецелесообразно. При выходе из строя газового котла – всегда вручную можно включить второй агрегат.

 

Уровни автоматизации

Степень автоматизации задается при проектировании котельной или при капитальном ремонте/замене оборудования. Может лежать в диапазоне от ручного регулирования по показаниям контрольно-измерительных приборов до полностью автоматического управления по погодозависимым алгоритмам. Уровень автоматизации в первую очередь определяется назначением, мощностью и функциональными особенностями эксплуатации оборудования.

Современная автоматизация работы котельной подразумевает комплексный подход — подсистемы контроля и регулирования отдельных технологических процессов объединяются в единую сеть с функционально-групповым управлением.977593fb7246f56ac3659bc19a302066.jpg

1. Основные принципы автоматизации котельных

Надежная,
экономичная и безопасная работа котельной
с мини­мальным числом обслуживающего
персонала может осуществляться только
при наличии теплового контроля,
автоматического регулиро­вания и
управления технологическими процессами,
сигнализации и защиты оборудования
[8].

Основные
решения по автоматизации котельных
принимаются в процессе разработки схем
автоматизации (функциональных схем).
Схемы автоматизации разрабатываются
вслед за проектированием теплотехнических
схем и принятием решений по выбору
основного и вспомогательного оборудования
котельной, его механизации и
теп­лотехнических коммуникаций. К
основному оборудованию относится
котлоагрегат, дымососы и вентиляторы,
а к вспомогательному насосно-деаэраторная
установка, химводоочистка, теплофикационная
установка, станция перекачки конденсата,
ГРС, склад мазута (угля) и топливоподача.

Объем
автоматизации принимается в соответствии
с СНиП II-35-76 (раздел 15 – «Автоматизация»)
и требованиями заводов изготовителей
тепломеханического оборудования.

Уровень автоматизации
котельных зависит от следующих основ­ных
технических факторов:


типа котла (паровой, водогрейный,
комбинированный — пароводогрейный);


конструкции котла и его оборудования
(барабанный, прямоточ­ный, чугунный
секционный с наддувом и др.), вида тяги
и т.п.; вида топлива (твердое, жидкое,
газообразное, комбинированное —
га­зомазутное, пылевидное) и типа
топливосжигающего устройства (ТСУ);


характера тепловых нагрузок
(производственные, отопитель­ные,
индивидуальные и т.п.);

— числа котлов в
котельной.

При
составлении схемы автоматизации
предусматривают основ­ные подсистемы
автоматического регулирования,
технологической защиты, дистанционного
управления, теплотехнического контроля,
технологической блокировки и сигнализации.

Общая структура

Автоматизация котельных выстраивается по двухуровневой схеме управления. К нижнему (полевому) уровню относятся приборы локальной автоматики на базе программируемых микроконтроллеров, реализующие техническую защиту и блокировку, регулировку и изменение параметров, первичные преобразователи физических величин. Сюда же причисляют и оборудование, предназначенное для преобразования, кодирования и передачи информационных данных.

Верхний уровень может быть представлен в виде графического терминала встроенного в шкаф управления или автоматизированного рабочего места оператора на базе персонального компьютера. Здесь отображается вся информация, поступающая от микроконтроллеров нижнего уровня и датчиков системы, и производится ввод оперативных команд, регулировок и уставок. Кроме диспетчеризации процесса решаются задачи оптимизации режимов, диагностики технического состояния, анализа экономических показателей, архивирования и хранения данных. При необходимости информация передается в общую систему управления предприятием (MRP/ERP) или населенным пунктом.78636a7d568201dfd0949d355b7320f7.jpg

Схема подключения двух котлов с ручным управлением

925558526c51f0fb89f91eb606791dda.jpg

Здесь ничего не требуется, кроме запорной арматуры. Переключение между котлами осуществляется ручным открытием/закрытием двух кранов, расположенных на теплоносителе. А не четырех, чтоб полностью отсечь неработающий котел от системы. В обоих котлах чаще всего есть встроенные и выгоднее использовать их оба одновременно, потому что объем системы отопления очень часто превышает возможности одного расширительно бака, взятого в отдельности. Во избежание бесполезного монтажа дополнительного (внешнего) расширительного бака, не нужно отсекать котлы от системы полностью. Необходимо перекрыть их по движению теплоносителя и оставить одновременно включенными в расширительную систему.

Виды котельных для частного сектора

Требования к котельным изложены в СНиП с номенклатурным обозначением II-35-76. В зависимости от места, где находится помещение с установленным в нем отопительным оборудованием, котельные можно отнести к одному из следующих типов:

  • встроенные;
  • отдельно стоящие;
  • пристроенные.

Размеры помещения, выделенного под котельную, выбирают исходя из вида топлива, конструкции котла.

Когда обустройство специального помещения для котельной затруднительно, есть еще один вариант — мини-котельная. Она помещена в собранный по принципу металлоконструкций контейнер, расположить который можно во дворе дома. Останется только подключить мини-котельную к коммуникациям.

Галерея изображений

Фото из

fc84b83f36a7b602a9477caf4b0f323e.pngДля устройства автономного теплоснабжения производственных зданий допускается устройство встроенных, отдельно стоящих (иначе крышных) и пристроенных помещений под котельные. Обустройство встроенной котельной в многоэтажках запрещено
729c10217dfb26e07a7ded1f04b44b30.pngВ организации независимого отопления частных домов допускается сооружение пристроенных и крышных видов котельных
6e98952cf3c462b582ffcafd64aa697c.pngКак пристроенную, так и крышную котельную нельзя располагать со стороны входных групп и стены с оконными проемами

b611dbe166986c62ee9e0ad356aa3386.png
Выбор котельной по типу размещения

6e112b4b5ea6e2d4253f1a0b7eb711e6.png
Отдельно стоящая котельная

762c03d0a57ee2f5e4d2438399e2440d.png
Место расположения частной котельной

47f1346f095fa9e2930d974bd45e2590.png
Система отведения продуктов сгорания

Не очень большая популярность таких модулей объясняется их довольно высокой стоимостью. Если имеется перспектива отвести место под котельную в подвале, можно купить оборудование по отдельности. Тогда система отопления обойдется гораздо дешевле.

2fc9b47f3671be96668d8d1449573a3c.jpgМини-котельная во дворе рядом с особняком избавляет от проектных работ, возведения и обустройства отдельного помещения, устройства вентиляции. В контейнере уже есть все, что нужно для эффективного функционирования отопительной системы

Тепловая схема котельной с двумя котлами

cf89edee2c063249f7efd00d9988d891.jpg

Тепловая схема котельной принята  с зависимым   присоединением  систем отопления и вентиляции здания комплекса к котлам, а горячего водоснабжения – через теплообменник. На каждом котле установлен рециркуляционный насос для поддержания  температуры обратной воды на входе в котлы не менее 50 о С при работе на газе и 70 о С на жидком топливе.

 В три ветви систем отопления и вентиляции здания комплекса теплоноситель (вода) подаётся сдвоенными циркуляционными насосами, работающими в режиме рабочий и резервный.  В теплообменник ГВС греющий теплоноситель от котлов подается своим циркуляционным насосом. Регулирование тепловой нагрузки котельной в зависимости от теплопотребления осуществляется автоматически регуляторами горелочных устройств котлов и включением (отключением)  котлов.         

e00c43af7f108f717b5b59d00a3d62c8.jpg

Регулирование температуры прямой воды в каждой ветви систем отопления и вентиляции осуществляется автоматически  трехходовыми регулирующими клапанами по заданному температурному графику: для отопления – 80-60 о С, для вентиляции   95-70 оС, для второго подогрева -60-50 о С  в зависимости от температуры наружного воздуха.  

Регулирование температуры воды для горячего водоснабжения осуществляется автоматически включеним- выключением циркуляционного насоса греющей воды .  

Заполнение и подпитка котлов  и   систем отопления и вентиляции осуществляется водой из хозяйственно-питьевого водопровода, обработанной в водоподготовительной установке.

ce95422e13c88cb3cf947e91220c163a.jpg

Водопроводная вода  поступает в котельнуюс давлением 10-15 м и повысительным насосом подаётся  в систему подпитки и теплообменник ГВС. Для  обеспечения компенсации расширения воды  в котлах и системах теплоснабжения  установлены закрытые расширительные баки. Статическое давление в котлах принято на уровне  2,0 – 2,5 кгс/ см» для обеспечения невскипания воды в котлах. Давление воды в подпиточном трубопроводе должно быть не ниже этого давления.

В котельной осуществляется измерение расхода теплоносителя и тепла на каждой ветви выходе  из котельной теплосчетчиком с преобразователем расхода и датчиками температур прямой и обратной воды, электронным блоком – вычислителем.

В котельной предусматриваются сливные патрубки  для слива воды  из оборудования и трубопроводов при ремонте и сливы от предохранительных клапанов. 

Вывод сливов от котельной предусматривается в колодец- охладитель, а далее в дождевую канализацию

3.5

Объект автоматизации

как объект регулирования является сложной динамической системой со множеством взаимосвязанных входных и выходных параметров. Автоматизация котельных осложняется тем, что в паровых агрегатах очень велики скорости протекания технологических процессов. К основным регулируемым величинам относят:

  • расход и давление теплоносителя (воды или пара);
  • разряжение в топке;
  • уровень в питательном резервуаре;
  • в последние годы повышенные экологические требования предъявляются к качеству приготавливаемой топливной смеси и, как следствие, к температуре и составу продуктов дымоудаления.

Общие положения по проектированию

Каждый шаг монтажа котельной установки должен быть продуман, поэтому не стоит самостоятельно пытаться проектировать коммуникации и заниматься установкой оборудования, лучше обратиться к специалистам, которые имеют огромный опыт в монтаже инженерных систем для частных коттеджей. Они дадут ряд ценных подсказок, например, помогут выбрать наиболее оптимальную модель котла и определить место его установки.

Предположим, для небольшого дачного дома достаточно настенного аппарата, который без труда расположится на кухне. Двухэтажный коттедж, соответственно, нуждается в специально выделенном помещении, которое обязательно оборудуется вентиляцией, дымоходом, отдельным выходом и окном. Места должно быть достаточно для размещения остальных составляющих: насосов, бойлера, соединительных элементов, труб и др.

Процесс проектирования котельной для частного дома включает в себя несколько пунктов:

  • подготовка схемы котельной относительно расположения внутри дома;
  • схема распределения оборудования с указанием основных технических характеристик;
  • спецификация на используемые материалы и оборудование.

Кроме приобретения компонентов системы и их монтажа, а также графических работ, среди которых должна присутствовать принципиальная схема, профессионалы помогут с оформлением необходимых документов.

Пример принципиальной схемы водогрейной котельной: I – котел; II – испаритель воды; III – подогреватель исходной воды; IV – тепловой двигатель; V – конденсатор; VI – подогреватель (дополнительный); VII – аккумуляторный бак

Схема котельной с водогрейными котлами

49f17a1e3564f90187f4c53e9a2d7c63.jpgПосле того, как был определен приоритетный теплоноситель и выбрано необходимое по габаритам помещение для котельной, нужно разработать схему для расчета и монтажа оборудования, чтобы учесть все необходимые нюансы.

Принципиальная схема должна включать в себя несколько графических чертежей, которые будут отображать весь перечень оборудования и трубной проводки. Должны быть указаны все котлы (или котел, если он один) и насосы:

  • циркуляционные;
  • подпиточные;
  • сетевые;
  • рециркуляционные.

Аккумуляторные и конденсационные баки, устройства подачи топлива и сжигания, деаэраторы и теплообменники, тепловые щиты, пульты управления и вентиляторы — все это должно также учитываться в процессе проектирования.

754e510a22056d31badd66ca94149da6.jpgТвердотопливные котлы предназначены для получения горячей воды, используемой в системах отопления.

Что такое газовые водогрейные котлы и места их применения, вы можете узнать тут.

Сколько будет включать в себя схема котельной с водогрейными котлами чертежей, зависит от выбора теплоносителя. В основном же, должны быть представлены документы, отражающие основные характеристики объекта:

  • теплотехнические (размещение оборудования для преобразования теплоносителя в горячую воду);
  • энергетические (подача теплоносителя к вводу и трубная разводка полученной горячей воды);
  • электрические (обеспечение управления, сигнализации и автоматизации оборудования);
  • утилизационные (отражают систему удаления продуктов сгорания топлива и канализационного слива в случае утечек и нештатных ситуаций).

Для котельных также нужны строительные расчеты, чтобы учесть совокупную нагрузку на фундамент и дымоходы для отвода продуктов сгорания. Для установки больших устройств необходимо проектирование лестниц и площадок для обслуживания.

Коммуникационные протоколы

Автоматизация на базе микроконтроллеров сводит к минимуму использование в функциональной схеме релейных коммутаций и контрольных электролиний. Для связи верхнего и нижнего уровней АСУ, передачи информации между датчиками и контроллерами, для трансляции команд на исполнительные устройства используют промышленную сеть с определенным интерфейсом и протоколом передачи данных. Наибольшее распространение получили стандарты Modbus и Profibus. Они совместимы с основной массой оборудования, используемого для автоматизации объектов теплоснабжения. Отличаются высокими показателями достоверности передачи информации, простыми и понятными принципами функционирования.78659b0418b165b2afc3843ce74e6ac3.jpg

Интересное чтиво
Помогла статья? Оцените её
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars
Оценок: 1
Загрузка...
Рейтинг автора
Автор статьи
Константин Корепов
Написано статей
1270
Добавить комментарий