Рассмотрим каскадное подключение котлов: как «малой кровью» сделать котельную на 2,2 МВт

На нашем сайте мы постоянно рассказываем о компактных котельных производственного класса, которые благодаря использованию современных методов проектирования и технологий могут полностью конкурировать с классическими котельными. Одним из новшеств современных систем отопления является каскадное подключение котлоагрегатов. Применение такого инженерного подхода при использовании твердотопливных котлов ФОКУС позволяет расширять мощность теплостанций до 2,2 МВт. Каскадное подключение котлов применяется в бытовых и производственных системах. Это универсальный подход с высокой степенью экономичности.

Каскадное и последовательное подключение котлов: в чем разница

Каскадное подключение котлов – является одной из схем подключения котлоагрегатов, благодаря чему увеличивается единичная мощность каждого отдельного источника тепла. Такой способ подключения оправдан при большой тепловой нагрузке. Или когда требуется постепенно наращивать мощность котельной с минимальными конструкционными изменениями готовых узлов и контуров теплообеспечения.

Еще одним оправданным случаем применения каскадного подключения является подсоединение котлоагрегатов, работающих с разными видами топлива. Смесительный узел, который устанавливается при каскадном подключении, может включать источники тепла по мере необходимости. Например, по сценариям, вручную в зависимости от доступности энергоисточника или от погоды.

Независимо от типа подключения – каскадного или последовательного – подключение каждого котлоагрегата разделяют на ступени. В совокупности ступени системы отопления суммарно формируют мощность котельной.

Как организуется классическая бытовая система отопления

Классическая бытовая система отопления обычно обеспечивается теплом от одного котельного агрегата, мощность которого подбирается исходя из проекта и максимальной нагрузки потребителей тепла. Однако даже в быту приходится расширять системы, не говорят о потребностях производственников, для которых повышение мощности котельной почти ежегодная потребность. Каскадное подключение котлов позволяет это решить без внесения изменений в имеющуюся систему отопления.

Но даже в быту отопительное оборудование задействовано 80% времени на 50% мощности. Но в пиковые моменты эксплуатации, например, соответствующие режиму, максимально зимний в коммунальных котельных, требуется большая мощность. Решается этот вопрос по-разному, но идентично для бытовых и производственных случаев. Некоторые владельцы устанавливают независимые источники тепла на разные контуры, чтобы сократить затраты на монтаж коллекторных соединений. Но средняя загрузка котлоагрегата в таких случаях будет от 25 до 45%.

Каскадное подключение котлов: преимущества и недостатки

Подобные проблемы может решить каскадное подключение котлов, с помощью которого можно обеспечивать потребности неравномерной и малой тепловой нагрузки. Это также решается с помощью микроконтроллера или интеллектуального контроллера и котлов, мощность которых наращивается динамически.

В задачи микроконтроллера входит:

• контроль температуры теплоносителя;
• отслеживание, сколько ступеней нужно включить для обеспечения рабочий нагрузки;
• снижение и повышение мощности в системе в зависимости от потребностей, зависящих от разных параметров.

Благодаря своей функциональности микроконтроллер способен настраивать мощность в широком диапазоне значений. В результате такой функциональности контроллер плавно настраивает работу всех котлоагрегатов в системе с максимальной экономией топлива.

Преимуществом каскадной котельной является и то, что она может работать, обеспечивая низкую температуру теплоносителю осенне-весенний период. Такой принцип позволяет экономить на топливе, не снижая уровень комфорта помещения. Причем регулировка температурных показателей в помещении может согласовываться с установками пользователя в каждой отдельной комнате с помощью температурного регулятора.

Каскадное подключение котлов меньшей мощности позволяет лучше обеспечить расчетные нагрузки системы обогрева, чем при работе одного агрегата. Однако при увеличении числа ступеней наблюдается снижение КПД. За счет повышения теплоутечек при повышении площади поверхностей, через которые происходят теплопотери. В результате специалисты не рекомендуют использовать более 4 ступеней.

Из этого правила вытекает, что с помощью 4 твердотопливных котлов ФОКУС по 500 кВт можно обеспечить около 2 МВт тепла в промышленной котельной. При этом сохраняется простая компоновка котельной, не требующая затратной промышленной разводки трубопроводов.

Преимущества каскадного подключения котлов

Для технико-экономического обоснования требуется выделить плюсы и минусы каскадного подключения. Конечно, не профессиональном сленге этот список будет называться рисками и факторами, снижающими эффективность котельной. Но мы говорим о практической стороне вопроса.

Преимущества каскадного подключения котлов:

• повышение экономичности котельной. Плавное повышение мощности с подключением других теплоагрегатов существенно повышает КПД и снижает объем сжигаемого топлива;
• повышение надежности системы. При каскадном подключении при выходе из строя одного из котлоагрегатов система работает в рабочем режиме, но на сниженной мощности в режиме «максимально зимний»;
• увеличивается эксплуатационный ресурс оборудования. Каскадное подключение котлов обеспечивается через специальный коллектор и гидрострелку, такое интерфейсное подключение позитивно сказывается на увеличении срока эксплуатации отопительного оборудования;
• упрощенное обслуживание котельной. Оборудование подключенное таким образом более компактно. Отдельные теплогенераторы можно выводить из эксплуатации, не останавливая работу всей системы теплоснабжения. Маломощные теплогенераторы более выгодны в отношении поиска доступных запчастей и их цены.

Недостатки каскадного подключения котлов

Приведем и хорошо известные недостатки монтажной схемы:

• довольно высокая стоимость монтажа за счет подключения коллекторов и гидрострелки, а также сопутствующего оборудования;
• котельная за счет разводки получается не такой маленькой, особенно это критично для бытовых версий;
• есть сложности по подключению котлов к дымоходу.

Благодаря каскадному подключению котлов можно уверенно развертывать мощные котельные при компактном монтаже оборудования. Этот подход очень экономичен и подходит многим производственным предприятиям. В следующей публикации мы будем рассказывать о схеме каскадного подключения котлов.

Получить предложение по автоматизации отопления производства

Заказать проект промышленной котельной