Обвязка двух котлов отопления схема параллельно: Подключение двух котлов отопления в одну систему: схема обвязки, требования

Содержание

Схема подключения двух котлов

 

Установка твердотопливного котла – это первый шаг к эффективному и экономному поддержанию тепла в доме. Следующие шаги заключаются в регулярном подбрасывании дров либо других видов твердого топлива. Поддерживать температуру теплоносителя системы отопления в рабочих пределах необходимо и в ночное время. Как правильно подключить и реализовать своими руками схему подключения твёрдотопливного и электрического котла отопления?И даже когда дом посещается только в выходные дни, требуется поддержание минимальной температуры, во избежание конденсации влаги на внутренних поверхностях в помещении. Если наличие конденсата не критично, то при отъезде после выходных, нужно дождаться остановки котла и слить воду из системы отопления во избежание замерзания системы. В случае слива воды, все металлические элементы подвергаются коррозии при контакте с воздухом. Слив теплоносителя не понадобиться, если вместо воды используется антифриз. Однако при использовании антифриза, из-за высокой текучести, выдвигаются высокие требования к резьбовым уплотнениям и к запорной арматуре.

Самым распространенным решением для поддержания температуры в отопительном контуре, является установка электрического котла совместно с твердотопливным. Минимальное количество дополнительного оборудования позволит электро котлу в автоматическом режиме принять на себя функции обогрева, а твердотопливному – отключиться, без риска закипания. Также применение электро котла избавляет от необходимости проводить любые манипуляции с системой отопления, покидая загородный дом до следующих выходных. Для отслеживания аварийных ситуаций и дистанционного управления электро котлом, существует GSM модуль. который контролирует режим работы отопительного оборудования.

Виды электрических котлов

Выбирая электро котел для установки в дополнение к твердотопливному, достаточно бегло ознакомиться с основами нагрева воды при помощи электрического тока, что бы не попасться в сети маркетологов. Электрические котлы работают с КПД около 95%. Не стоит на своей системе отопления проверять правдивость заверений производителя о несравненно высоком КПД именно их приборов – это может стоить лишних денег, и окупятся они не скоро. Есть три основных типа котлов:

1. ТЭНовые котлы.

Нагрев в них осуществляется электрическим нагревательным элементом (ТЭНом), который погружен непосредственно в теплоноситель. В контуре такого котла может циркулировать, как вода, так и антифриз. Неприхотлив в эксплуатации, но периодически требует замены ТЭНа по причине образования накипи, уменьшающей теплоотдачу.

2. Электродные котлы.

Теплоносителем в них выступает вода. Нагрев происходит за счет энергии выделяемой при протекании электрического тока через теплоноситель в котле между электродами, которые находятся внутри. Может работать без электронасоса в контуре. Обеспечивает плавный нагрев воды в системе. Со временем, в результате электролитических реакций, электроды растворяются и требуется их замена.

3. Индукционные котлы.

Разогревают любой вид теплоносителя колебаниями вызванными индукционной катушкой. Температура от нагревательного элемента равномерно распределена по поверхности проточной емкости, что практически полностью исключает возможность образования накипи. Для эффективного использования котла требуется качественная автоматика управления.

Индукционные котлы из-за высокой цены уступают ТЭНовым и электродным. Учитывая вспомогательную функцию электрического котла, вопрос окупаемости вложений в передовые технологии отходит на второй план. Основными критериям выбора остаются: мощность, качество материалов исполнения прибора, качество сборки и комплектация.

Схема подключения твердотопливного котла

Наиболее эффективная схема подключения твердотопливного (ТТК) и электрического (ЭК) котлов является параллельная. Подача в систему отопления обоих котлов осуществляется в одной точке, равно как и обратка. Данная схема исключает несогласованность работы насосов и потери тепла в теплообменнике ТТК при работающем ЭК. Алгоритм работы такой системы можно описать следующим образом:

работающий ТТК поддерживает комфортную температуру воздуха в помещении;

топливо прогорело, теплоноситель остывает, и при достижении заданной минимальной температуры термостат выключает насос;

температура воздуха в помещении опускается ниже комфортной (заданной пользователем) и включается ЭК.

Для правильной работы системы необходимо учесть некоторые особенности подключения приборов и арматуры. Производительность насоса Т.Т.К должна быть больше, чем у насоса ЭК для того чтобы одновременная работа котлов не повлияла на скорость движения теплоносителя через теплообменник ТТК. В системе отопления на подаче каждого котла должен стоять обратный клапан для исключения противотока.

 


Для управления работой насоса ТТК используется термостат, измеряющий температуру теплоносителя на подаче до обратного клапана. Выносной датчик температуры воздуха, управляющий включением ЭК должен быть размещен в одном из отапливаемых помещений.

Для управления ЭК также используются блоки дистанционного контроля. которые позволяют, с помощью мобильной связи, задавать температурный режим включения или отключения котла. Данный способ позволит запрограммировать включение котла только в ночное время для экономии электроэнергии и максимального использования преимуществ много зонного тарифицироваться. Также с помощью SMS можно установить требуемую температуру воздуха, например, за несколько часов до приезда в коттедж.

При правильном выборе оборудования и арматуры для котельной, мощность двух котлов, соединенных по предложенной схеме, обеспечит бесперебойную подачу тепла, создавая уют и комфорт в доме. А для владельцев загородных домов -дополнительное удобство контроля системы отопления.

Добавить комментарий Отменить ответ

Подключение электрокотла к системе отопления: инструкция

Из всех современных способов обустройства отопительной системы в жилом доме, наиболее эффективным, экологичным и безопасным специалисты считают обогрев с использованием электрического оборудования. Правильное подключение электрокотла к системе отопления является важным этапом монтажных работ.

Электрические нагревательные приборы имеют высокий КПД, что позволяет обеспечивать в любом помещении оптимальный температурный режим. Большинство моделей котлов, представленных на отечественном рынке, производители оснащают контрольными и регулировочными приборами. Благодаря этим устройствам, отопительное оборудование функционирует в оптимальном рабочем режиме, что позволяет значительно снизить потребление энергоносителей.

Электрокотлы для систем обогрева зданий не имеют деталей, механически воздействующих друг на друга. По этой причине риск поломки приборов значительно снижается. Схема подключения электрического котла отопления отличается от способов установки нагревательных устройств, работающих на других видах топлива. 

Особенности покупки и установки электрокотлов


При монтаже электрического отопительного оборудования следует учитывать ряд нюансов:

Чтобы выполнить правильное подключение электрокотла к электричеству и отопительной системе, необходимо прибегнуть к услугам сотрудников организаций, занимающихся таким видом работ на профессиональной основе.

Сам прибор следует покупать в специализированных торговых предприятиях, где к нему прилагаются соответствующие документы. Оборудование должно иметь заводскую упаковку, которую желательно вскрывать в присутствии специалиста из сервисной службы. Вместе с ним котел осматривают, чтобы убедиться в отсутствии на поверхности механических повреждений и прочих дефектов.

Перед установкой электрокотла с патрубков нужно снять заглушки и удостовериться, что в них и коммуникациях отсутствует грязь. При такой схеме подключения электрокотла используют уплотнительные материалы и прокладки.

Выбирая место для монтажа теплового электрокотла, желательно отдать предпочтение нежилому помещению. Оптимальным вариантом является кухня (см фото). Прибор следует расположить так, чтобы им было удобно не только пользоваться, но и осуществлять его техническое обслуживание. В соответствии с нормами, промежуток между боковыми сторонами котла и стенами должен составлять 5 сантиметров. Свободное пространство перед прибором не может быть менее 70 сантиметров, над ним – не меньше 80 сантиметров, а под котлом – минимум 50 сантиметров.

Устанавливать отопительное оборудование необходимо на стене, сделанной из негорючего материала. Для монтажа устройства используют специальный крепежный элемент - монтажную планку. Обычно она входит в базовую комплектацию электрического котла. На стене планку закрепляют при помощи 4 дюбелей.

Особенности подключения электрокотла к сети

 

Выполняя подключение электрокотла к электросети, следует делать медную проводку. В заводской инструкции по установке прибора, которая прилагается к нему, содержится информация о рекомендуемом сечении провода (прочитайте также: Подключение котла к системе отопления - делаем правильно ).

Электрические соединения оборудования внешнего типа необходимо производить путем использования специальных выводов для кабелей, они должны находиться в левом нижнем углу. Здесь же следует располагать латуниевую клемму заземления с болтом, имеющим размер М6.

При проведении работ по врезке котла в отопительную систему и обустройстве заземления нужно обратить внимание на обеспечение надежного контакта между металлическим корпусом прибора и болтом из латуни.

Прежде, чем закрепить болт на раме, место соединения тщательно зачищают.

Когда электрическое оборудование используют для отопления здания большой площади, то при его покупке следует делать выбор в пользу устройства, в конструкции которого предусмотрена возможность каскадного подключения. Чтобы приборы нормально функционировали в каскаде, клеммы управляющего устройства необходимо соединять с управляемым агрегатом. Если руководство отопительной системой выполняется при помощи регулятора комнатного варианта, тогда контакты управления следует присоединить к клеммам аппарата управления.

Подключение электрокотла к сети предполагает, что прибор нужно осмотреть визуально и убедиться в его правильном расположении. Кроме этого, необходимо проверить, находится ли давление теплоносителя в системе в норме и в том, что все коммуникации присоединены.

Завершение монтажа отопительной системы


На этапе, когда завершено подключение электрокотла к системе отопления и электросети, выполняют следующие действия:

проверяют исправность арматуры трубопровода, находящегося перед прибором.

Для этого ее переключают из положения «закрыто» в «открыто» и обратно;

трубопроводную арматуру теплового генератора, работающего на электроэнергии, переводят в положение «закрыто». В этом же режиме должна быть установлена арматура систем водоснабжения и отопления;

на трубопроводах, подающих холодную воду к нагревательному котлу, необходимо открыть запорную арматуру. При использовании электрической отопительной системы не следует применять незамерзающие жидкие теплоносители, поскольку они негативным образом влияют на функционирование оборудования. В их составе имеются компоненты, которые со временем приводят к износу резиновых элементов. Для отопительной системы следует применять воду, имеющую минимальный показатель жесткости;

перед входом в прибор на обратном трубопроводе необходимо поставить грязевик или фильтр или обе эти детали;

после наполнения отопительной системы теплоносителем, нужно проверить ее герметичность.

После завершения монтажа электрокотла и радиаторов отопления, требуется проверить работоспособность датчиков, контролирующих и регулирующих состояние элементов отопительной конструкции.

Особенности системы отопления, детальное видео:

Подключение электрокотла к ТТ котлу

 

 


При необходимости обеспечить теплоснабжение загородного дома, специалисты считают, что наиболее надежным и выгодным способом является подключение электрокотла к твердотопливному котлу. Прибор, работающий, например, на дровах будет резервным энергонезависимым источником тепла.

Чаще всего конструкцию электрический + твердотопливный котел монтируют в домах, площадь которых составляет от 100 до 200 «квадратов», когда в населенном пункте отсутствует магистральный газопровод. Главное, чтобы к зданию была подведена необходимая электрическая мощность. 
Такая комбинация нагревательного оборудования выгодна тем, что цена на электрический и ТТ неавтоматизированный котел класса эконом в несколько раз ниже, чем стоимость устройства, работающего на жидком топливе. В случае поломки электрического генератора тепла до приезда ремонтной бригады дом можно отапливать, к примеру, дровами. Читайте также: Подключение твердотопливного котла к закрытой системе отопления .

Как подключить электрический котёл одновременно с твёрдотопливным

Это наиболее часто встречающиеся сочетания в комбинированных системах. Твёрдотопливный котёл даёт не дорогой способ отопить дом, дрова, брикеты, пеллеты и т д. служат основным видом топлива. На нем котёл работает постоянно. Электрический агрегат даёт нам удобство в отоплении дома. Обычно это используется так. Днём топиться твёрдотопливный котёл. Вечером, когда мы ложимся спать, чтобы не подниматься и не подбрасывать дрова вступает в дело электрический котёл.

Когда древесина сгорела, а новая загрузка топлива не производится, температура теплоносителя в рубашке начинает падать, на что реагирует соответствующий датчик. Он подает сигнал на автоматический блок управления и подхватывает отопление, когда температура падает.

Как сделать так чтобы электрический котёл работал согласованно с твёрдотопливным

Включаем котлы параллельно. И это основной вид включения. В электрическом котле насос встроен внутри котла. У твёрдотопливного котла насос обычно устанавливается снаружи. Для того чтобы они не мешали друг другу работать нам нужно обеспечить движение теплоносителя без паразитных потоков. Для этого нам нужно установить в систему обратный клапан, перед твёрдотопливным и электрическим котлом.

Обратный клапан позволяет теплоносителю двигаться только в одну сторону. Когда работает твёрдотопливный котёл теплоноситель двигается по системе отопления. Он возвращается в котел, не образуя противотока, из-за обратного клапана. Так происходит и при работе электрического котла.

Как добиться правильной работы насосов

Надо добиться согласованной работы насосов 1 и 2. Производительность первого насоса должны быть всегда больше Q1. чем производительность насоса Q2. Почему? Если у нас производительность насоса в электрическом котле Q2 будет больше, то насос твёрдотопливного котла не сможет передавить насос электрического. (Смотри схему)Теплоноситель в твёрдотопливном котле будет застаиваться, а это приведёт к перегреву и закипанию, вплоть до взрыва. Для того чтобы этого не произошло должно быть всегда обеспечено движение теплоносителя. В электрическом котле ничего страшного нет, он выключится.

· Параллельное подключение котлов в систему отопления;

· Устанавливаем обратные клапана на подаче на обоих котлах;

· Установка насоса на обратке, желательно после расширительного бачка, он будет тянуть из бачка и тем самым повышает свою производительность;

· Обязательно иметь ИБП (источник бесперебойного питания), для насоса №1;

· Датчик комнатной температуры для котла электрического и датчик температуры горения в котле для твёрдотопливного котла.

Здесь нам потребуются датчики температуры. Датчик комнатной температуры для котла электрического и датчик температуры горения в котле для твёрдотопливного котла. Когда не топится твёрдотопливный котёл не выгодно гонять теплоноситель. В дымоходе обязательно есть движение воздуха. Часть тепла через теплообменник будет улетать в трубу.

Чтобы этого не было насос твёрдотопливного котла нужно выключить. На подаче твёрдотопливного котла ставится термостат, который при достижении определённой температуры отключит работу насоса. Как это выглядит в нормальных условиях? Вы приезжаете домой начинаете топить котёл. Как только вы его растопили датчик, увидел повышение температуры, он включает насос и твёрдотопливный котёл начинает работать на подогрев системы отопления.

Температура в доме постепенно растёт. Электрический котёл продолжает работать. Как только термостат комнатный увидел, что температура в комнате достигла заданных параметров, термостат отключает работу электрического котла. Дальше тепло будет поддерживаться работой твёрдотопливного котла.

Последняя топка. Температура начинает падать. Термостат включает электрический котёл. Он поддерживает установленную температуру в ночном режиме. Когда в твёрдотопливном насосе все угли прогорят. Реле выключит насос и исключит весь твёрдотопливный котёл из системы отопления. Закроет возможность терять тепло через теплообменник котла в дымоход.

Электрический котёл одновременно с твёрдотопливным позволяет экономить на отоплении дома. По этой схеме, возможно, добавить и подключить любое сочетание видов отопительных агрегатов. Если уже есть какой-нибудь работающий котёл, то достаточно будет добавить ещё один, который позволит снизить затраты.

Как подключить твердотопливный и газовый котлы в одну систему

 

  • Ещё статьи из этой рубрики:  

Published on  November 17th, 2017

Установка последовательно двух котлов — жидкотопливный и твердотопливный

Отопительный котел, работающий на различных видах твердого топлива, в эксплуатации отличается от газовых и электрических котлов. Здесь имеют место циклы нагрева и остывания, связанные с загрузками дров, опасность перегрева теплоносителя и низкотемпературной коррозии. Соответственно, и схема подключения твердотопливного котла к системе обогрева здания имеет свои особенности. Цель данной статьи – показать, как правильно включить агрегат в систему отопления, в том числе и совместно с другими котельными установками.

Блок: 1/5 | Кол-во символов: 518
Источник: https://cotlix.com/sxemy-podklyucheniya-tverdotoplivnogo-kotla-v-sistemu-otopleniya

Как подключить два котла вместе?

Сразу хочется уточнить, что просто подключить два котла на разных видах топлива в одну систему является одним из возможных решений проблемы недостатка мощности установленного оборудования. Также возможно соединения в одну сеть более чем двух моделей.

Для каких целей может понадобиться подключить два котла в одну систему? Существует несколько весомых причин объясняющих целесообразность этого.

  1. Недостаток мощности. Неправильный расчет оборудования или дополнительно пристраиваемая жилая площадь может привести к тому, что мощности котла может попросту не хватить для поддержания нормальной температуры теплоносителя.
  2. Увеличение функциональных возможностей. Подключить два котла в одну систему может понадобиться чтобы, к примеру, увеличить время автономной работы оборудования. Например, если основным источником тепла является твердотопливный котёл, то для его работы необходимо постоянно подкладывать дрова, что не всегда является удобным, а тем более практичным.
    Установив после него электрокотел или газовый отопительный прибор, можно решить данную ситуацию следующим образом. Как только дрова или уголь перегорели, и теплоноситель начал остывать, в процесс включается дополнительное обогревающее оборудование и продолжает отапливать помещение, до тех пор, пока утром хозяин не подбросит новую партию дров.

Как видно подключить два отопительных котла на разных видах топлива, это практично, кроме того может быть обусловлено острой необходимостью, связанной с недостатком производительности оборудования.

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 1550
Источник: https://AvtonomnoeTeplo. ru/otopitelnye_kotly/378-kak-podklyuchit-dva-kotla-v-odnu-sistemu.html

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.

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.

Подключение твердотопливного и электрокотла

Перед подключением оцените технические характеристики выбранного электрического котла 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.

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 2300
Источник: https://seberemont.ru/podklyuchenie-dvuh-kotlov-v-odnu-sistemu-otopleniya/

Как параллельно подключить два газовых котла

Существует две схемы подключения газового и любого другого водонагревательного оборудования. Подключить два котла к одной системе отопления можно:

  • Последовательно – в таком случае один агрегат будет установлен за другим. Нагрузка в таком случае будет распределять неравномерно, так как основной котел будет постоянно работать в полную мощность, что может привести к его быстрому выходу из строя.
  • Параллельно. В таком случае отапливаемая площадь будет условно разделена на две части. Нагрев будет осуществляться сразу двумя установленными котлами. Параллельное подключение двух котлов на газе обычно используется в коттеджных домах и зданиях с большой отапливаемой площадью.

Для параллельного подключения обязательным является установка контроллера и также разработки каскадной схемы управления. Ответить на вопрос как соединить два газовых котла может только грамотный специалист в каждом конкретном случае.

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 955
Источник: https://AvtonomnoeTeplo.ru/otopitelnye_kotly/378-kak-podklyuchit-dva-kotla-v-odnu-sistemu. html

Обустройство системы отопления с теплоаккумулятором

Применение такого элемента в схеме с двумя котлами в одной системе отопления имеет несколько особенностей в зависимости от установленных агрегатов:

  • Теплоаккумулятор, газовый котел и приборы отопления образуют единую закрытую систему.
  • Твердотопливные котлы, работающие на дровах, пеллетах или угле, нагревают воду, тепловая энергия передается теплоаккумулятору. Он в свою очередь греет теплоноситель, циркулирующий по закрытому контуру отопления.


Для самостоятельного создания схемы отопления с двумя котлами необходимо приобрести следующее:

  • Отопительный котел.
  • Теплоаккумулятор.
  • Расширительный бачок соответствующего объема.
  • Шланг для дополнительного отвода теплоносителя.
  • Отсекающие краны в количестве 13 штук.
  • Насос для принудительной циркуляции теплоносителя в количестве 2 штуки.
  • Трехходовой клапан.
  • Водяной фильтр.
  • Стальные или полипропиленовые трубы.


Для подобной схемы характерна работа в нескольких режимах:

  • Передача тепловой энергии от твердотопливного котла посредством теплоаккумулятора.
  • Нагревание воды твердотопливным котлом без использования этого устройства.
  • Получение тепла от газового котла, подключенного к газовому баллону.
  • Подключение двух котлов одновременно.

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 1294
Источник: https://teplospec.com/gazovoe-otoplenie/kak-podklyuchaetsya-kotel-gazovyy-i-tverdotoplivnyy-v-odnom-osobennosti-ustanovki.html

Функции электрического котла в системе отопления твёрдотопливным агрегатом

Подключение электрического котла в систему совместно с твердотопливным обогревательным прибором является довольно распространенным инженерно-техническим решением. Такой вариант исключает вероятность остывания отопительной системы, предотвращает переохлаждение основного отопительного агрегата и сохранит комфортной температуру в доме. Электрический котел часто выступает в роли резервного обогревательного прибора, задачей которого является выравнивание температуры теплоносителя в системе отопления.

Схема расположения твёрдотопливного и электрического котлов при совместном использовании в системе отопления

Эксплуатация твердотопливных котлов нуждаются в периодическом контроле человеком — в загрузке топливом нуждаются все модели таких агрегатов.

На заметку: для традиционных котлов количество загрузок может доходить до 2-6 раз за сутки. Иначе обстоит ситуация с пиролизными котлами и агрегатами длительного горения. Здесь частого вмешательства человека не требуется. Одной загрузки топливом достаточно на 12-24 часа работы котла, а для некоторых моделей — и на 48 часов работы.

Главной задачей для владельца дома при включенном обогреве является недопущение остывания котла и отопительной системы. Котел электрический в паре с котлом твердотопливным успешно решают эту проблему. Рассмотрим подробно связку твердотопливного котла с нагревательным прибором, работающим от электричества.

Рабочая схема выглядит следующим образом: твердотопливный агрегат мощностью 50 кВт должен быть объединён с электрическим котлом, мощность которого составляет 28 кВт.  Работа электронагревательного прибора – периодическая. Агрегат должен быть на подхвате — находиться в готовности к включению сразу после остановки основного оборудования. Электрический котел запускается, когда топливо в твёрдотопливном котле закончится, и температура теплоносителя в системе опустится до 50 0С. При этом в контуре обязательно должен присутствовать бак с водой для системы горячего водоснабжения, выполняющий в данном случае роль теплоаккумулятора.

Основными элементами контура, потребляющими мощность автономных отопительных котлов, являются:

  • отопительные радиаторы — требуют 30 кВт;
  • система отопления «теплый пол» — до 15 кВт;
  • накопительная емкость для системы ГВС — в среднем 300 л.

Внимание! Автоматика для регулировки переключения контуров в данной ситуации — связке агрегатов не требуется.

Электрический котел, работая вместе с  теплоаккумулятором, являются группой, предотвращающей попадание в основной отопительный агрегат теплоносителя с температурой, упавшей ниже критической отметки в 50 0С.

Установленный в системе насос периодически прогоняет теплоноситель по трубопроводу, сигнализируя о температуре в отопительном контуре. При опускании температуры теплоносителя до критической отметки электрокотел, снабженный ТЭНами, включается в работу, беря на себя задачу теплоснабжения дома. Термостат и трехходовый клапан обеспечивают контроль температуры бака горячего водоснабжения. При снижении температуры воды в контуре системы ГВС теплоноситель запускается в змеевик для подогрева горячей воды. Правильно подключенный электрокотел, грамотная обвязка с твердотопливным котлом, сделают вашу систему полностью контролируемой.

В описанной конструкции системы отопления всё отопительное оборудование, в том числе, трубопровод, при остановке основного обогревательного устройства надежно защищено от размораживания и не становится причиной перебоев с обогревом жилых помещений и горячим водоснабжением.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 3542
Источник: https://ZnatokTepla.ru/kotly/elektricheskij-i-tverdotoplivnyj-kotel.html

Параллельная работа котлов на дровах и газе

Этот вариант теплоснабжения дома от двух котлов предусматривает их раздельное подключение к циркуляционной системе. На входе обратной линии каждого источника тепла должен быть установлен собственный циркуляционный насос. Для настенного газового котла этого делать не нужно, в нем насос уже установлен изготовителем. В случае прогорания твердого топлива температура теплоносителя снизится и газовый котел автоматически включится.

Важным конструктивным моментом является обвязка твердотопливного котла металлическими трубами и наличие аварийного сбросного устройства с одновременной подачи холодной воды в линию обратки.

1 схема (отрытая и закрытая системы)

Данный способ удобен тем что жидкости двух систем не смешиваются. Это позволяет использовать разные теплоносители.

Преимущества и недостатки

2 схема, две закрытые системы

Здесь используется закрытая система, что позволяет обойтись без тепло аккумулятора. Контроль производится термостатами и трехходовыми датчиками. Безопасность эксплуатации обеспечивает автоматика.

Здесь мы используем аккумулятор для излишком тепла. Тем самым мы увеличиваем эффективность системы и устраняем необходимость в термодатчиках и автоматике.

Подача тепла через 3х ходовой клапан

Конструкция разделителя или гидрострелки предусматривает раздельное подключение котлов и частичное смешение теплоносителя из обратной и подающей магистрали. При этом подача из более мощного котла должна подключаться к разделителю выше, чем от менее мощного. Обратные линии подключаются наоборот.

Каждый котел должен быть оснащен собственным циркуляционным насосом, а еще один насос потребуется для обеспечения циркуляции через приборы системы отопления. В верхней точке гидравлического разделителя должен быть установлен автоматический воздухоотводчик, а в нижней кран для аварийного слива воды.

Система с теплоаккумулятором, зачем он


Тепло, выработанное котлом на дровах, поступает в эту емкость. Из не, через змеевик, теплообменник или без них, в газовый котел. Автоматика второго понимает что вода имеет необходимую температуру и отключает газ. Так будет пока в теплоаккумуляторе достаточно температуры.

Аккумулятор тепла или это теплоизолированная емкость с встроенным змеевиком, предназначенная для накопления нагретого теплоносителя и подачи его в систему отопления. В этой схеме газовый котел, отопительные приборы и аккумулятор соединены трубопроводами в одну систему закрытого типа. Твердотопливный котел подключен к встроенному змеевику аккумулятора и таким образом нагревает теплоноситель в закрытой системе. Организация работы отопления в этой схеме происходит в следующем порядке:

  • в твердотопливном котле горят дрова, и происходит нагрев теплоносителя от змеевика в емкости;
  • твердое топливо прогорело, теплоноситель остыл;
  • газовый котел включается автоматически;
  • снова закладываются дрова, и разжигается твердотопливный котел;
  • температура воды в аккумуляторе поднимается вы той, которая задана на газовом котле, который останавливается автоматически.

Эта схема требует наибольших затрат на приобретение материалов и оборудования, однако имеет целый ряд преимуществ:

  • твердотопливный котел может работать в схеме открытого типа;
  • самый высокий уровень безопасности;
  • отсутствие необходимости постоянного пополнения топки дровами или углем;
  • циркуляция теплоносителя по системе закрытого типа;
  • возможность одновременной работы двух котлов одновременно и каждого в отдельности.

В числе дополнительных затрат необходимо учесть покупку бака аккумулятора со змеевиком, двух расширительных баков и дополнительного циркуляционного насоса.

Так же важно  правильно рассчитать необходимый объем емкости.

Видео обзоры различных схем

Блок: 2/3 | Кол-во символов: 3664
Источник: https://vremya-stroiki.net/tverdotoplivnyj-i-gazovyj-kotel-v-odnoj-sisteme-kak-podklyuchit-i-chto-nuzhno-znat/

Как соединить два котла — газовый и твердотопливный?

Объединение в одну систему газового и твердотопливного котлов является более простой задачей, для выполнения которой необходимо учитывать основные особенности отличающие работу этих двух видов оборудования.

Модели газового и твердотопливного оборудования можно устанавливать в одну сеть последовательно. В таком случае ТТ котлы будут играть роль основного источника теплоснабжения.

Принцип их работы будет заключаться в том, что газовое оборудование будет включаться на обогрев только в том случае, если работа основного узла по каким либо причинам станет невозможной. Также обычно на газовый котёл возлагается задача нагрева воды, конечно если такая функция предусмотрена. Во время проектирования такой системы необходимо учитывать эти особенности.

Также обязательно потребуется согласовать выбранную схему в газовом хозяйстве и получить там все необходимые разрешения, включая технические условия и проект подключения.

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 976
Источник: https://AvtonomnoeTeplo.ru/otopitelnye_kotly/378-kak-podklyuchit-dva-kotla-v-odnu-sistemu.html

В заключение, важный вывод


Из сказанного видно, что решение вопроса о том, как подключить газовый котел с твердотопливным, зависит от финансовых возможностей, общей отапливаемой площади и требуемого уровня безопасности. Если позволяют финансы и дом большой, то лучше всего использовать теплоаккумулятор, а в маленьком доме будет отлично работать и последовательная схема.

Однако, как показывает опыт, оптимальным вариантом является система с гидравлическим разделителем 93х ходовым клапаном). При настенном газовом котле требуется купить только 2 насоса – на твердотопливный котел и в целом на систему. А сам разделитель, по своей сути, является тепловым аккумулятором в миниатюре, только без змеевика. Единственный недостаток заключается в том, что твердотопливный котел работает в закрытой системе циркуляции, что снижает уровень безопасности в случае отключения электроэнергии.

Варианты котлов с работой на разном топливе

Изготовители котлов на твердом топливе предлагают потребителям комбинированные виды, которые способны работать на двух или даже трех видах топлива. Однако кроме высокой цены на универсальные источники тепла, нужно понимать, что в результате будет снижен уровень надежности всей системы отопления. Если такой универсальный котел выходит из строя, то вы не сможете обеспечить тепло в доме, пока не будет выполнен ремонт или наладка.

Существует несколько схем обвязки двух котлов для совместной работы. Самые распространенные это:

  • последовательная установка;
  • параллельное подключение двух источников тепла к системе отопления;
  • подача тепла от котлов через гидравлический разделитель;
  • использование аккумулятора тепла.

Каждый из способов имеет свои преимущества и недостатки. Одна схема обойдется дешевле, но потеряет в надежности. Другая стоит дороже, но выигрывает с обеспечении более стабильной работе и увеличении экономии топлива.

Последовательная установка

При такой схеме подключения на обратный трубопровод системы отопления устанавливается один циркуляционный насос, даже если он присутствует в конструкции газового котла. Его производительность должна обеспечить достаточную циркуляцию для котла большей мощности. У каждого котла монтируется транзитная перемычка для возможности аварийного отключения агрегата без остановки отопления в доме.

Теплоноситель из обратки сначала поступает в менее мощный источник тепла, а после этого в следующий. Система отопления закрытого типа с одним общим расширительным баком. Обвязка потребует минимальных финансовых затрат, однако может использоваться только в небольших жилых домах с отапливаемой площадью не более 120 м2.

Блок: 3/3 | Кол-во символов: 2580
Источник: https://vremya-stroiki.net/tverdotoplivnyj-i-gazovyj-kotel-v-odnoj-sisteme-kak-podklyuchit-i-chto-nuzhno-znat/

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.

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 1053
Источник: https://seberemont.ru/podklyuchenie-dvuh-kotlov-v-odnu-sistemu-otopleniya/

В итоге

В каждом случае владелец жилья сам принимает решение, каким образом организовать систему автономного отопления. Предложенные технические решения позволят не только устранить неприятные последствия затухания основного отопителя во время лютой зимы, но и даст некоторую экономию энергоресурсов.

Эффективность эксплуатации твёрдотопливных агрегатов и электрических котлов в паре доказана практикой — взаимодействие этих приборов дает больший комфорт и гарантирует надёжность теплоснабжения.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 493
Источник: https://ZnatokTepla.ru/kotly/elektricheskij-i-tverdotoplivnyj-kotel.html

Преимущества установки нескольких котлов в одну сеть

Подключить два котла одновременно: напольный и настенный котлы может понадобиться в случае, если площадь помещения в результате строительных работ, резко возросла. Даже если изначально оборудование приобреталось с запасом мощности, его может не хватить для обогрева дополнительных помещений большей площадью. В таком случае устанавливается дополнительный котел, связанный с общей системой отопления. Преимуществом такого решения является:

  1. Возможность одновременного контроля над работой всего оборудования.
  2. Экономия за счет выбора основного вида топлива.
  3. Возможность более длительной эксплуатации оборудования.

Практика показывает, что возможна одновременная установка двух и более котлов в одну сеть. С каждым дополнительным элементом общая производительность и КПД существенно падает. Поэтому целесообразность одновременного монтажа четырех и более, единиц водонагревательной техники полностью отсутствует.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 962
Источник: https://AvtonomnoeTeplo.ru/otopitelnye_kotly/378-kak-podklyuchit-dva-kotla-v-odnu-sistemu.html

Требования к помещениям с газовыми котлами

Требования к котельным с газовым аппаратом сфокусированы вокруг продуманной вентиляции и мощности котла. При мощности меньше 30 кВт можно установить отопительную систему в любой нежилой комнате, где оборудована система циркуляции воздуха. Если вы используете сжиженный газ, то котел может занять место в подвальном или цокольном помещении.

Сложнее всего с котлами мощностью больше 30 кВт, для них требуется отдельное помещение с высотой потолка не меньше 2,5 м и площадью 7,5 м2. Для кухни с функционирующей газовой плитой потребуется площадь от 15 м2.

Решив объединить два котла в единую систему отопления, вы однозначно выигрываете. В результате потраченных усилий и финансовых составляющих можно снизить расходы, уберечь семейный бюджет от лишних затрат и обеспечить бесперебойную работу отопительной системы. Надеемся, что внесли ясность в вопрос подключения двух котлов и помогли принять верное решение. До новых встреч на страницах нашего сайта!

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 994
Источник: https://seberemont.ru/podklyuchenie-dvuh-kotlov-v-odnu-sistemu-otopleniya/

Кол-во блоков: 15 | Общее кол-во символов: 25257
Количество использованных доноров: 6
Информация по каждому донору:
  1. https://AvtonomnoeTeplo. ru/otopitelnye_kotly/378-kak-podklyuchit-dva-kotla-v-odnu-sistemu.html: использовано 4 блоков из 6, кол-во символов 4443 (18%)
  2. https://seberemont.ru/podklyuchenie-dvuh-kotlov-v-odnu-sistemu-otopleniya/: использовано 3 блоков из 6, кол-во символов 4347 (17%)
  3. https://vremya-stroiki.net/tverdotoplivnyj-i-gazovyj-kotel-v-odnoj-sisteme-kak-podklyuchit-i-chto-nuzhno-znat/: использовано 2 блоков из 3, кол-во символов 6244 (25%)
  4. https://teplospec.com/gazovoe-otoplenie/kak-podklyuchaetsya-kotel-gazovyy-i-tverdotoplivnyy-v-odnom-osobennosti-ustanovki.html: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 2421 (10%)
  5. https://ZnatokTepla.ru/kotly/elektricheskij-i-tverdotoplivnyj-kotel.html: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 4035 (16%)
  6. https://cotlix.com/sxemy-podklyucheniya-tverdotoplivnogo-kotla-v-sistemu-otopleniya: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 3767 (15%)

Как грамотно установить два котла в системе отопления?

Создание контура обогрева, в котором два котла в системе отопления работают как по одному, так и вместе, связано со стремлением обеспечить резервирование или уменьшить затраты на отопление. Совместная работа котлов в объединенной системе имеет ряд особенностей подключения, которые следует учитывать.

Возможные варианты — два котла в одной системе отопления:

  • газ и электричество;
  • твердое топливо и электричество;
  • твердое топливо и газ.

Совместная работа газового и электрокотла

Объединение в одном контуре газового котла с электрокотлом, в результате которого создается система отопления с двумя котлами, может быть реализована достаточно просто. Возможно как последовательное, так и параллельное включение. При этом параллельное подключение предпочтительнее, т.к. можно оставить один котел работающим, а другой полностью остановить, отключить или заменить. Такая система может быть полностью закрытой, а в качестве теплоносителя можно применить этиленгликоль для систем отопления или обычную воду.

Совместная работа газового и твердотопливного котла

Это самый сложный вариант для технического воплощения. В твердотопливном котле чрезвычайно трудно контролировать нагрев теплоносителя. Обычно такие котлы работают в открытых системах, и избыточное давление в контуре при перегреве компенсируется в расширительном баке. Поэтому напрямую подключать твердотопливный котел к закрытому контуру нельзя.

Для совместной работы газового и твердотопливного котла разработана многоконтурная система отопления, представляющая собой два независимых контура.

Контур газового котла работает на батареи отопления и на общий теплообменник с котлом на твердом топливе и с открытым расширительным баком. Для помещения, в котором установлены оба котла необходимо выполнение требований, как для газовых, так и для твердотопливных котлов

Совместная работа твердотопливного и электрокотла

Для такой системы отопления принцип работы зависит от типа электрического котла. Если он предназначен для открытых систем отопления, то его можно запросто подключить к действующему открытому контуру. Если же электрический котел предназначен только для закрытых систем, то лучшим вариантом будет – совместная работа на общий теплообменник.

Двухтопливные отопительные котлы

Для увеличения надежности отопления и для исключения перебоев в работе системы обогрева применяют котлы отопления двухтопливные, работающие на разных видах топлива. Изготовляются комбинированные котлы только в напольном исполнении из-за достаточно большого веса агрегата. Универсальный агрегат может иметь одну или две камеры сгорания и один теплообменник (котел).

Наиболее популярная схема – применение газа и дров для нагрева теплоносителя. Следует учитывать, что твердотопливные котлы могут работать только в открытых системах отопления. Для реализации преимуществ закрытой системы в бак универсального котла иногда устанавливается дополнительный контур для системы обогрева.

Существует несколько видов двухтопливных комбинированных котлов:

  1. газ + жидкое топливо;
  2. газ + твердое топливо;
  3. твердое топливо + электричество.

Твердотопливный котел и электричество

Один из популярных комбинированных котлов – твердотопливный котел с установленным электрическим нагревателем. Этот агрегат позволяет стабилизировать температуру в помещении. Такой комбинированный котел благодаря применению ТЭНов приобрел массу положительных качеств. Рассмотрим, как работает система отопления в такой комбинации.

При зажигании топлива в котле и при подключении котла к электрической сети сразу же начинают работать ТЭНы, которые греют воду. Как только разгорается твердое топливо, теплоноситель быстро нагревается и достигает температуры срабатывания термостата, который отключает электрические нагреватели.

Комбинированный котел работает только на твердом топливе. После прогорания топлива вода начинает остывать в контуре отопления. Как только ее температура достигнет порога срабатывания термостата, то он снова включит ТЭНы для нагрева воды. Такой циклический процесс позволит поддержать равномерную температуру в помещениях.

Для оптимизации контуров обогрева были придуманы аккумуляторы тепла в системах отопления, которые представляют собой емкость большого объема от 1,5 до 2,0 м3. Во время работы котла большой объем воды нагревается от проходящих через аккумуляторную емкость труб контура, а после прекращения работы котла нагретая вода медленно отдает тепловую энергию в систему отопления.

Аккумуляторы тепла позволяют поддерживать комфортную температуру довольно продолжительное время.

Чтобы в зимнее время избежать критических ситуаций, снизить расходы на отопление и обеспечить его надежность, многие владельцы предпочитают либо монтаж системы с двумя котлами на разном топливе, либо устанавливают универсальный двухтопливный котел. Эти варианты отопления имеют определенные преимущества и недостатки, но свою главную задачу – стабильное и комфортное отопление — они обеспечивают в полной мере.

Как в одну систему подключить электрический, газовый или твердотопливный котел?

Подключение электрического котла, газового или твердотопливного в одну систему.

Для того чтобы два и более одновременно установленных котла работали слажено, необходимо их правильно увязать.

Прежде всего нужно понимать, что подключить два котла в одну систему можно параллельно или последовательно.

При параллельном, 2 и более аппарата соединяются в одну трубу через тройники. Последовательное подключение двух котлов, — это когда подача первого котла подключается к обратке второго и т.д.

В большинстве случаев лучше последовательная установка, причем первым следует устанавливать основной котел, отопление которым обходится дешевле. Почему? Потому, что так легче согласовать их совместную работу в минимальным вмешательством с вашей стороны.

Рассмотрим 3 основных варианта отопления разными энергоносителями:

  1. газ и твердое топливо
  2. газ и электричество
  3. твердое топливо и электричество

Газовый и твердотопливный

Твердотопливный и газовый котел в одной системе лучше подключать таким образом: сначала твердотопливный, потом газовый.

Газовый и электрический

Электрокотел последовательно с газовым — сначала электрический, затем газовый.

Твердотопливный и электрический

Сначала твердотопливный, за ним электрический.
Такие методы обвязки котлов позволят максимально уменьшить необходимость вмешательства человека в работу системы.

Почему именно так?

Давайте рассмотрим пример: Основным является твердотопливный котел — сырье дешевле, однако у него есть существенный недостаток, топливо периодически нужно подбрасывать. Для решения этой проблемы установим дополнительно электро котел.

В нашем случае, если мы подключим последовательно твердотопливный а за ним электрический, они будут работать по такой логике:  пока первый (твердотопливный) котел выдает заданную температуру, — второй (электрический) не включается. Как только дрова или уголь перегорели, температура на выходе из первого котла упадет- сразу же включится второй котел.

Выгода: с вечера, перед сном, делаем полную загрузку твердым топливом и спим в тепле до самого утра! Когда оно перегорит, электричество продолжит обеспечивать дом тепловой энергией. По этой же логике можно подключить твердотопливный котел к газовому и т.д.

Тепла Вам и уюта!

Кстати, у нас неплохой выбор котлов: 

Перейдите в подходящий раздел:


Понравилась статья?
Расскажите об этом друзьям!

Tweet

Параллельное подключение котлов отопления схема. Подключение двух котлов в одну систему отопления

В целях экономии часто применяется подключение двух котлов в одну отопительную систему. Приобретая несколько тепловых устройств, следует заранее знать, какие существуют способы их соединения между собой.

Поскольку дровяной котел функционирует в открытой системе, то совместить его с газовым отопительным прибором, который имеет закрытую систему нелегко. С обвязкой открытого типа вода нагревается до температуры сто градусов и выше при наибольшем показателе высокого давления. Чтобы обезопасить перегрев жидкости ставится расширительный бак.

Через бачки открытого типа выводится часть горячей воды, что помогает понизить давление в системе. Но использование таких спусковых емкостей иногда стает причиной поступления кислородных частиц в теплоноситель.

Существует два способа соединения двух котлов в одну систему:

  • параллельное подключение газового и твердотопливного котла совместно с приборами безопасности;
  • последовательное соединение двух котлов разного типа с применением теплоаккумулятора.

При параллельной отопительной системе в больших зданиях каждый котел греет свою половину дома. Последовательное объединение газового и дровяного агрегата образуют два отдельных контура, которые совмещены с теплоаккумулятором.

Применение теплоаккумулятора

Система отопления с двумя котлами имеет такую структуру:

  • теплоаккумулятор и газовый котел совмещаются с отопительными приборами в закрытый контур;
  • от дровяного отопительного прибора к теплоаккумулятору поступают энергетические потоки, которые передаются в закрытую систему.

При помощи теплоаккумулятора можно проводить функционирование системы одновременно от двух котлов или только от газового и дровяного теплового агрегата.

Параллельная закрытая схема

Для совмещения систем дровяного и газового котла используются такие устройства:

  • клапан предохранительный;
  • бачок мембранный;
  • манометр;
  • клапан для воздухоотвода.

Первым делом на патрубки двух котлов монтируются отсекающие краны. Клапан предохранительный, устройство для отвода воздуха, а также манометр устанавливается возле дровяного агрегата.

На разветвлении от твердотопливного котла для функционирования оборота малого круга ставится переключатель. Закрепляют его на расстоянии одного метра от дровяного отопительного прибора. К перемычке добавляется обратный клапан, перекрывающий доступ воды в часть контура откаченного агрегата на твердом топливе.

Подачу с обраткой подключают к радиаторам. Обратный поток теплоносителя разделяется двумя трубами. Одна присоединяется через трехходовой кран к перемычке. Перед разветвлением этих труб монтируется бак и насос.

В параллельной отопительной системе можно задействовать теплоаккумулятор. Схема установки прибора при таком подключении заключается в подсоединении к нему обратных и подающих магистралей, труб подачи и обратки к системе отопления. Для совместного или отдельного функционирования котлов на всех системных узлах ставятся краны, перекрывающие течение теплоносителя.


Совместить два отопительных прибора можно с помощью ручного и автоматического контроля.

Подключение с ручным управлением

Включение и выключение котлов проводится ручным способом за счет двух кранов на теплоносителе. Обвязка осуществляется при помощи запорной арматуры.

В оба котла устанавливаются расширительные баки, которые используются одновременно. Специалисты рекомендуют полностью не отсекать котлы от системы, а просто одновременно подключить их к расширительной емкости, перекрывая по движению воды.

Подключение с автоматическим управлением

Для автоматической регулировки двух котлов устанавливается обратный клапан. Он защищает отключений отопительный агрегат от вредоносных потоков. В остальном способ оборота теплоносителя в системе ничем не отличается от ручного управления.

В автоматической системе все главные линии не должны быть перекрыты. Насос рабочего котла прогоняет теплоноситель через нерабочий агрегат. Вода движется по малому кругу от места подсоединения котлов к отопительной системе через неработающий котел.

Чтобы не расходовать большую часть теплоносителя для неиспользуемого котла устанавливаются обратные клапаны. Их работа должна быть направленна друг на друга, чтобы вода от двух тепловых оборудований была направленна к отопительной системе. Клапаны можно поставить на обратной подаче. Также при автоматическом управлении необходим термостат для регулировки насоса.

Автоматическое и ручное управление используется при сочетании разных типов отопительных приборов:

  • газовый и твердотопливный;
  • электрический и дровяной;
  • газовый и электрический.

Также можно подключить два газовых или электрических котлов в одну систему отопления. Установка более двух связанных тепловых агрегатов приводит к снижению эффективности системы. Поэтому больше чем три котла не соединяют.

Преимущества системы с двумя котлами

Основным положительным моментом установки двух котлов в одной системе отопления является беспрерывная поддержка тепла в помещении. Газовый котел удобен тем, что его не нужно постоянно обслуживать. Но на случай его аварийного отключения или в целях экономии дровяной котел станет незаменимым отопительным дополнением.

Система отопления из двух котлов позволяет значительно повысить уровень комфорта. К достоинствам двойного теплового устройства принадлежат:

  • выбор основного типа топлива;
  • возможность контроля над всей системой отопления;
  • повышение эксплуатационного времени оборудования.

Подключение в одну отопительную систему двух котлов – это наилучшее решение для обогрева зданий любого размера. Такое решение позволит беспрерывно сохранять тепло в доме на долгие годы.

Отопление и вентиляция

От автора: здравствуйте, дорогие друзья! Система отопления дома с двумя котлами -одна из наиболее распространенных ситуаций. Газовый и электрический котлы обеспечивают домочадцам комфорт и не требует частого обслуживания, а твердотопливный помогает снизить расходы и уберечь семейный бюджет от лишних затрат.

Как правильно произвести подключение двух котлов в одну систему отопления, последовательно или параллельно, есть ли аналоги подключения других видов котлов, и по какому принципу будет происходить работа? На все эти вопросы постараемся ответить в сегодняшней статье.

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:

  • 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.

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.

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.

Двухтопливные отопительные котлы

Стремясь получить высокие показатели отопительной системы, избежать перебоев с напряжением в электросети и в работе агрегата, многие обращаются к установке двухтопливных котлов. Несмотря на большие размеры и солидный вес, комбинированные котлы исправно работают за счет использования разных видов топлива и минимальных затрат на обслуживание.

Схема, при которой применяются газ и дрова для нагрева теплоносителя, считается наиболее популярной и удобной, так как работает при открытой отопительной системе. Если вы стремитесь установить закрытую систему, то в бак универсального котла рекомендуется поставить дополнительный контур для системы обогрева.

Производителями отопительных котлов выпускается несколько видов двухтопливных комбинированных котлов:

  • газ с жидким топливом;
  • газ с твердым топливом;
  • твердое топливо с электричеством.

Твердотопливный котел и электричество

Одним из финансово обоснованных по цене и функционально удобных комбинированных котлов считается твердотопливный котел с электрическим нагревателем, позволяющим контролировать и регулировать температурный режим в доме. Благодаря использованию ТЭНов такие котлы имеют ряд достоинств и положительных характеристик. Рассмотрим подробнее принцип работы системы отопления комбинированного котла.

Комбинированный котел работает только на одном из видов твердого топлива. Вода, находящаяся в контуре, начинает нагреваться при горении загруженного сырья. Как только топливо прогорело, срабатывает термостат и отключаются электронагреватели, вода начинает остывать. В результате снижения температуры автоматически включается ТЭН для нагрева воды. Процесс нагрева и остывания цикличен, поэтому в доме постоянно поддерживается комфортная температура.

Для оптимизации работы контуров производители предлагают использовать в аккумуляторы тепла. Внешне они представляют из себя емкость объемом от 1,5 до 2 метров кубических. Принцип работы: через аккумуляторную емкость проходят трубы контура и нагревают имеющуюся воду. После окончания работы котла горячая вода медленно отдает тепловую энергию системе отопления. Благодаря аккумуляторам стабильно продолжительное время поддерживается температурный режим.

Подводя итоги, можно отметить, что для снижения расходов на обогрев частного дома, обеспечения бесперебойной и стабильной работы отопительной системы, установка двухтопливного котла - оптимальный и проверенный вариант.

Параллельное и последовательное подключение котлов

Планируя отопительную систему из двух и трех котлов, важно учесть положение основных и соединительных элементов. И дело не только в легкости эксплуатации и экономии пространства, но и в возможности провести ремонт локальных участков, профилактических работах и получении технически безопасной работы системы отопления. Выбор параллельного или последовательного подключения, создание технических схем позволяют тщательно продумать все нюансы установки оборудования и дополнительных элементов, длину и количество труб, их прокладку и места для штробления стены.

Параллельное подключение

Параллельное подключение используется для подключения газовых и твердотопливных котлов с объемом более 50 литров. Такой выбор обоснован, прежде всего, экономией теплоносителя и снижением нагрузки на систему.

Совет: прежде чем подсчитывать сэкономленные финансы, требуется учесть высокую стоимость подобных систем и установку, в комплексе с электрокотлом, дополнительного оборудования на контур: запорная арматура, расширительный бак - группа безопасности.

Отметим, что система параллельного типа может функционировать в двух режимах: ручном и автоматическом, в отличие от последовательной. Для того чтобы система работала только в ручном режиме, необходимо установить запорные вентили/шар-краны или врезную систему By-Pass.

Для организации автоматической работы электрического с газовым или твердотопливным котлом потребуется врезка сервопривода и дополнительного термостата, трехходового зонного вентиля для возможности переключения контура отопления с одного котла на другой. Такой вариант подсоединения уместен при отношении общего литража теплоносителя системы на 1кВт мощности котла.

Последовательное подключение

Целесообразность последовательного подключения оправданна, если используются встроенные в газовый котел расширительный бак и группа безопасности. При таком раскладе вы можете с наименьшими сложностями подсоединить отопительную систему.

С целью сэкономить на комплектующих и повысить функциональность при подключении электронного котла в паре с твердотопливным или газовым требуется учесть объем литража бака. Рекомендуется подсоединение при размерах до 50 литров.

Электрокотел можно подключать до и после газового котла, в зависимости от удобства и физической возможности врезки системы. Рекомендуется совершать врезку с учетом того, что циркуляционный насос будет находиться на «обратке» как одного, так и второго котла. Если в газовом котле используется циркуляционный насос, то оптимальным вариантом будет врезка сначала электрокотла, а потом газового.

Важно: использование группы безопасности и расширительного бака при подключении отопительной системы газового и электрокотла является ключевым моментом при врезке к действующему контуру.

Подводя итоги, можно сказать, что каждая из схем имеет право на существование и доказала свою эффективность. И все же, на чем остановить свой выбор и как грамотно организовать увязку котлов в паре: последовательно или параллельно? Ответ будет разным в зависимости от ваших индивидуальных требований:

  • физические возможности помещения для установки двух котлов;
  • продуманная система вентиляции и канализации;
  • соотношение тепловых и энергетических параметров;
  • выбор типа топлива;
  • возможность контроля и профилактики над системой отопления;
  • финансовая составляющая при покупке котлов и дополнительных элементов.

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 м 2 , с мощностью 60 кВт - 13,5 м 2 , с мощностью до 200 кВт - 15 м 2 ;
  • 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.

Требования к помещениям с газовыми котлами

Требования к котельным с газовым аппаратом сфокусированы вокруг продуманной вентиляции и мощности котла. При мощности меньше 30 кВт можно установить отопительную систему в любой нежилой комнате, где оборудована система циркуляции воздуха. Если вы используете сжиженный газ, то котел может занять место в подвальном или цокольном помещении.

Сложнее всего с котлами мощностью больше 30 кВт, для них требуется отдельное помещение с высотой потолка не меньше 2,5 м и площадью 7,5 м 2 . Для кухни с функционирующей газовой плитой потребуется площадь от 15 м 2 .

Решив объединить два котла в единую систему отопления, вы однозначно выигрываете. В результате потраченных усилий и финансовых составляющих можно снизить расходы, уберечь семейный бюджет от лишних затрат и обеспечить бесперебойную работу отопительной системы. Надеемся, что внесли ясность в вопрос подключения двух котлов и помогли принять верное решение. До новых встреч на страницах нашего сайта!

Самой рациональной системой отопления является та, в которой теплоноситель становится горячим благодаря работе двух или трех котлов. При этом они могут быть одинаковыми по мощности и типу. Такая рациональность объясняется тем, что один теплогенератор работает на полную мощность лишь несколько недель в году. В другое время нужно уменьшать его производительность. А это приводит к падению его КПД и увеличению расходов на отопление.

Несколько объединенных в одну систему отопления котлов позволяют более гибко управлять работой обвязки без потери КПД, так как достаточно отключить одно или два устройства. Кроме этого, в случае поломки одного из них, система продолжает поднимать температуру в доме.

Виды подключения двух и более котлов

Использование большего количества одинаковых котлов требует особой схемы их подключения. Объединить их в одну систему можно:

  1. Параллельно.
  2. Каскадно или последовательно.
  3. По схеме первично-вторичных колец.
Особенности параллельного подключения

Существуют следующие особенности:

  1. Контуры подачи горячего теплоносителя обоих котлов присоединяются к одной линии. На этих контурах обязательно стоят группы безопасности и вентили. Последние могут перекрываться вручную или автоматически. Второй случай возможен только тогда, когда используются автоматика и сервоприводы.
  2. Контуры обратки двух котлов отопления присоединяются к другой линии. На этих контурах также имеются вентили, которыми может управлять вышеупомянутая автоматика.
  3. Циркуляционный насос расположен на обратной линии перед местом объединения труб обратки двух котлов.
  4. Обе магистрали всегда присоединяются к гидроколлекторам. На одном из коллекторов находится расширительный бачок. При этом к концу трубы, к которой подключен бачок, присоединена труба подпитки. Конечно, на месте соединения стоят обратный клапан и запорный вентиль. Первый не позволяет горячему теплоносителю попадать в трубу подпитки.
  5. От коллекторов отходят ветви к радиаторам, теплым полам, бойлеру косвенного нагрева. Каждая из них оснащена своим циркуляционным насосом и клапаном слива теплоносителя.

Использование такой схемы организации обвязки без автоматики является весьма проблематичным, поскольку надо вручную перекрывать вентили, размещенные на трубах подачи, и обратки одного котла. Если этого не делать, то теплоноситель будет двигаться через теплообменник выключенного котла. А это оборачивается:

  1. дополнительным гидравлическим сопротивлением в водогрейном контуре аппарата;
  2. увеличением «аппетита» циркуляционных насосов (они же должны преодолеть это сопротивление). Соответственно, растут расходы на электроэнергию;
  3. потерями тепла на нагрев теплообменника выключенного котла.

Поэтому необходимо правильно устанавливать автоматику, которая будет отсекать выключенный аппарат от системы отопления.

Каскадное подсоединение котлов

Концепция каскадирования котлов предусматривает распределение тепловой нагрузки между несколькими агрегатами, которые могут работать независимо и нагревать теплоноситель настолько, насколько этого требует ситуация.

Каскадировать можно как котлы со ступенчатыми газовыми горелками, так и с модулируемыми. Последние, в отличие от первых, позволяют плавно менять мощность нагрева. Стоит добавить, что если котлы имеют более двух ступеней регулировки подачи газа, то третья и остальные ступени делают их производительность меньше. Поэтому лучше пользоваться агрегатами с модулируемой горелкой.

При каскадном подключении основная нагрузка ложится на один из двух или трех котлов. Дополнительные два или три устройства включаются только тогда, когда нужно.

Особенности этого подключения следующие:

  1. Подводка и контроллеры выполнены так, что в каждом агрегате можно управлять циркуляцией теплоносителя. Это позволяет прекратить поток воды в отключенных котлах и избежать потерь тепла через их теплообменники или кожухи.
  2. Присоединение линий подачи воды всех котлов к одной трубе, а линий возврата теплоносителя – ко второй. По сути, присоединение котлов к магистралям происходит параллельно. Благодаря такому подходу теплоноситель на входе каждого агрегата имеет одинаковую температуру. Также это позволяет избежать движения нагретой жидкости между отключенными контурами.

Плюсом параллельного подключения является предварительный нагрев теплообменника перед включением горелки. Правда, такое преимущество имеет место тогда, когда используются горелки, которые зажигают газ с задержкой после включения насоса. Такой нагрев минимизирует перепад температуры в котле и позволяет избежать образования конденсата на стенках теплообменника. Это касается ситуации, когда один или два котла были выключены в течение длительного времени и успели остыть. Если же они недавно выключились, то движение теплоносителя перед включением горелки позволяет впитать остаточное тепло, которое сохранилось в топке.

Обвязка котлов при каскадном подключении

Ее схема такова:

  1. 2–3 пары труб, отходящих от 2–3 котлов.
  2. Циркуляционные насосы, обратные и запорные клапаны. Они находятся на тех трубках, которые предназначены для возвращения теплоносителя в котел. Насосы могут не использоваться, если конструкция агрегата включает их.
  3. Запорные краны на трубках подачи горячей воды.
  4. 2 толстые трубы. Одна предназначена для подачи теплоносителя в сеть, другая – для возврата. К ним присоединены соответственные трубки, отходящие от котельных устройств.
  5. Группа безопасности на магистрали подачи теплоносителя. Она состоит из термометра, гильзы поверочного термометра, термостата с ручной разблокировкой, манометра, прессостата с ручной разблокировкой, резервной заглушки.
  6. Гидравлический разделитель низкого давления. Благодаря ему насосы могут создавать надлежащую циркуляцию теплоносителя через теплообменники их котлов независимо от того, каков расход отопительной системы.
  7. Контуры отопительной сети с запорной арматурой и насосом на каждом из них.
  8. Многоступенчатый каскадный контроллер. Его задача заключается в измерении показателей теплоносителя на выходе каскада (часто термодатчики стоят в зоне группы безопасности). На основе полученной информации контроллер определяет, нужно ли включать/отключать и как должны работать котлы, объединенные в одну каскадную схему.

Без подключения такого контроллера к обвязке работа котлов в каскаде невозможна, потому что они должны работать как единое целое.

Особенности схемы первично-вторичных колец

Такая схема предусматривает организацию первичного кольца, по которому должен постоянно циркулировать теплоноситель. К этому кольцу подключаются котлы отопления и отопительные контуры. Каждый контур и каждый котел является вторичным кольцом.

Еще одной особенностью этой схемы является наличие циркуляционного насоса в каждом кольце. Работа отдельного насоса создает определенное давление в том кольце, в котором он установлен. Также узел оказывает определенное влияние на давление в первичном кольце. Так, когда он включается, вода выходит из трубы подачи воды, попадая в первичный круг и меняя гидросопротивление в нем. В итоге появляется своеобразный барьер на пути движения теплоносителя.

Поскольку к кругу сначала подключается труба обратки, а после нее – труба подачи, теплоноситель, получив немалое сопротивление у трубы подачи, начинает течь в трубку обратки. Если же насос выключается, гидросопротивление в первичном кольце становится очень малым и теплоноситель не может заплыть в теплообменник котла. Обвязка продолжает работать так, как будто отключенного агрегата вообще не было.

По этой причине не нужно использовать одну сложную автоматику для отключения котла. Единственное, что нужно, так это установить между насосом и патрубком возвращения воды обратный клапан. Аналогичная ситуация с контурами отопления. Только линии подачи и обратки присоединяют к первичной цепи в противоположном порядке: сначала первую, затем вторую.

В такую схему целесообразно включать не более 4 котлов. Использование дополнительных устройств нецелесообразно.

Универсальная комбинированная схема

Эта система имеет такую обвязку:

  1. Два общих коллектора или гидроколлектора. К первому подключены подающие линии котлов. Ко второму – линии обратки. На всех линиях находится запорная арматура. На трубах возврата теплоносителя находятся циркуляционные насосы.
  2. Мембранный бак подключен к большому коллектору обратной линии.
  3. Бойлер косвенного нагрева является связующим звеном между двумя коллекторами. На трубе, которая соединяет бойлер с коллектором подачи, стоят циркуляционный насос и запорный клапан. На трубе, соединяющей бойлер с коллектором обратки, также имеет клапан.
  4. Группа безопасности установлена на коллекторе подачи теплоносителя.
  5. Труба подпитки присоединена к коллектору, который находится на линии подачи горячей воды. Во избежание утечки горячего теплоносителя через эту трубу, на нее ставят обратный клапан.
  6. Определенное количество малых гидроколлекторов (их может быть два, три и более). Каждый из них соединен с вышеупомянутыми общими коллекторами. Эти гидроколлекторы и крупные коллекторы образуют первичные кольца. Количество таких колец равно количеству малых гидроколлекторов.
  7. Контуры отопления отходят от малых гидроколлекторов. Каждый контур имеет миниатюрный смеситель и циркуляционный насос.
(6 голосов, рейтинг: 4,33 из 5) Загрузка...

poluchi-teplo.ru

Как правильно подключить два котла в одну систему параллельно

Модернизация системы отопления в частном доме может потребовать установить сразу два котла, соединив их в общую сеть. Какой последовательности необходимо придерживаться при этом? Как подключить два котла в одну систему, что необходимо учитывать, если есть необходимость совместного использования газового с твердотопливным, электрическим котлом или отопительным оборудованием, работающим на жидком топливе.
Как подключить два котла вместе?
Сразу хочется уточнить, что просто подключить два котла на разных видах топлива в одну систему является одним из возможных решений проблемы недостатка мощности установленного оборудования. Также возможно соединения в одну сеть более чем двух моделей. Для каких целей может понадобиться подключить два котла в одну систему? Существует несколько весомых причин объясняющих целесообразность этого.
  1. Недостаток мощности. Неправильный расчет оборудования или дополнительно пристраиваемая жилая площадь может привести к тому, что мощности котла может попросту не хватить для поддержания нормальной температуры теплоносителя.
  2. Увеличение функциональных возможностей. Подключить два котла в одну систему может понадобиться чтобы, к примеру, увеличить время автономной работы оборудования. Например, если основным источником тепла является твердотопливный котёл, то для его работы необходимо постоянно подкладывать дрова, что не всегда является удобным, а тем более практичным. Установив после него электрокотел или газовый отопительный прибор, можно решить данную ситуацию следующим образом. Как только дрова или уголь перегорели, и теплоноситель начал остывать, в процесс включается дополнительное обогревающее оборудование и продолжает отапливать помещение, до тех пор, пока утром хозяин не подбросит новую партию дров.

Как видно подключить два отопительных котла на разных видах топлива, это практично, кроме того может быть обусловлено острой необходимостью, связанной с недостатком производительности оборудования.

Как параллельно подключить два газовых котла
Существует две схемы подключения газового и любого другого водонагревательного оборудования. Подключить два котла к одной системе отопления можно:
  • Последовательно – в таком случае один агрегат будет установлен за другим. Нагрузка в таком случае будет распределять неравномерно, так как основной котел будет постоянно работать в полную мощность, что может привести к его быстрому выходу из строя.
  • Параллельно. В таком случае отапливаемая площадь будет условно разделена на две части. Нагрев будет осуществляться сразу двумя установленными котлами. Параллельное подключение двух котлов на газе обычно используется в коттеджных домах и зданиях с большой отапливаемой площадью.

Для параллельного подключения обязательным является установка контроллера и также разработки каскадной схемы управления. Ответить на вопрос как соединить два газовых котла может только грамотный специалист в каждом конкретном случае.

Как соединить два котла - газовый и твердотопливный?
Объединение в одну систему газового и твердотопливного котлов является более простой задачей, для выполнения которой необходимо учитывать основные особенности отличающие работу этих двух видов оборудования. Модели газового и твердотопливного оборудования можно устанавливать в одну сеть последовательно. В таком случае ТТ котлы будут играть роль основного источника теплоснабжения.Принцип их работы будет заключаться в том, что газовое оборудование будет включаться на обогрев только в том случае, если работа основного узла по каким либо причинам станет невозможной. Также обычно на газовый котёл возлагается задача нагрева воды, конечно если такая функция предусмотрена. Во время проектирования такой системы необходимо учитывать эти особенности. Также обязательно потребуется согласовать выбранную схему в газовом хозяйстве и получить там все необходимые разрешения, включая технические условия и проект подключения.
Как объединить газовый и жидкотопливный котлы
Из соображений безопасности для такого подключения необходимо создать условия, при которых возможно безопасная работа сразу двух типов оборудования. Для этого необходимо сделать следующее:
  • Осуществить монтаж общей системы контроля над работой водогрейного оборудования. Совместное использование жидко-топливного и газового котла подразумевает установку общей автоматики. Она в свою очередь соединена с контролирующими датчиками, которые подают сигнал на включение в случае прекращения работы основного источника тепла.
  • Установить регулирующие вентили. Могут использоваться и отсекающие краны, работающие в автоматическом режиме.
Подключение выполняется последовательным или параллельным способом в зависимости от потребностей заказчика. План и принципиальную схему составляют в проектном отделе, после чего она согласовывается в службе газового хозяйства.
Преимущества установки нескольких котлов в одну сеть
Подключить два котла одновременно: напольный и настенный котлы может понадобиться в случае, если площадь помещения в результате строительных работ, резко возросла. Даже если изначально оборудование приобреталось с запасом мощности, его может не хватить для обогрева дополнительных помещений большей площадью. В таком случае устанавливается дополнительный котел, связанный с общей системой отопления. Преимуществом такого решения является:
  1. Возможность одновременного контроля над работой всего оборудования.
  2. Экономия за счет выбора основного вида топлива.
  3. Возможность более длительной эксплуатации оборудования.

Практика показывает, что возможна одновременная установка двух и более котлов в одну сеть. С каждым дополнительным элементом общая производительность и КПД существенно падает. Поэтому целесообразность одновременного монтажа четырех и более, единиц водонагревательной техники полностью отсутствует.

avtonomnoeteplo.ru

Как устроены два котла в системе отопления?

Создание контура обогрева, в котором два котла в системе отопления работают как по одному, так и вместе, связано со стремлением обеспечить резервирование или уменьшить затраты на отопление. Совместная работа котлов в объединенной системе имеет ряд особенностей подключения, которые следует учитывать.

Возможные варианты - два котла в одной системе отопления:

  • газ и электричество;
  • твердое топливо и электричество;
  • твердое топливо и газ.

Совместная работа газового и электрокотла

Объединение в одном контуре газового котла с электрокотлом, в результате которого создается система отопления с двумя котлами, может быть реализована достаточно просто. Возможно как последовательное, так и параллельное включение. При этом параллельное подключение предпочтительнее, т.к. можно оставить один котел работающим, а другой полностью остановить, отключить или заменить. Такая система может быть полностью закрытой, а в качестве теплоносителя можно применить этиленгликоль для систем отопления или обычную воду.

Совместная работа газового и твердотопливного котла

Это самый сложный вариант для технического воплощения. В твердотопливном котле чрезвычайно трудно контролировать нагрев теплоносителя. Обычно такие котлы работают в открытых системах, и избыточное давление в контуре при перегреве компенсируется в расширительном баке. Поэтому напрямую подключать твердотопливный котел к закрытому контуру нельзя.

Для совместной работы газового и твердотопливного котла разработана многоконтурная система отопления, представляющая собой два независимых контура.

Контур газового котла работает на батареи отопления и на общий теплообменник с котлом на твердом топливе и с открытым расширительным баком. Для помещения, в котором установлены оба котла необходимо выполнение требований, как для газовых, так и для твердотопливных котлов

Совместная работа твердотопливного и электрокотла

Для такой системы отопления принцип работы зависит от типа электрического котла. Если он предназначен для открытых систем отопления, то его можно запросто подключить к действующему открытому контуру. Если же электрический котел предназначен только для закрытых систем, то лучшим вариантом будет – совместная работа на общий теплообменник.

Двухтопливные отопительные котлы

Для увеличения надежности отопления и для исключения перебоев в работе системы обогрева применяют котлы отопления двухтопливные, работающие на разных видах топлива. Изготовляются комбинированные котлы только в напольном исполнении из-за достаточно большого веса агрегата. Универсальный агрегат может иметь одну или две камеры сгорания и один теплообменник (котел).

Наиболее популярная схема – применение газа и дров для нагрева теплоносителя. Следует учитывать, что твердотопливные котлы могут работать только в открытых системах отопления. Для реализации преимуществ закрытой системы в бак универсального котла иногда устанавливается дополнительный контур для системы обогрева.

Существует несколько видов двухтопливных комбинированных котлов:

  1. газ + жидкое топливо;
  2. газ + твердое топливо;
  3. твердое топливо + электричество.

Твердотопливный котел и электричество

Один из популярных комбинированных котлов – твердотопливный котел с установленным электрическим нагревателем. Этот агрегат позволяет стабилизировать температуру в помещении. Такой комбинированный котел благодаря применению ТЭНов приобрел массу положительных качеств. Рассмотрим, как работает система отопления в такой комбинации.

При зажигании топлива в котле и при подключении котла к электрической сети сразу же начинают работать ТЭНы, которые греют воду. Как только разгорается твердое топливо, теплоноситель быстро нагревается и достигает температуры срабатывания термостата, который отключает электрические нагреватели.

Комбинированный котел работает только на твердом топливе. После прогорания топлива вода начинает остывать в контуре отопления. Как только ее температура достигнет порога срабатывания термостата, то он снова включит ТЭНы для нагрева воды. Такой циклический процесс позволит поддержать равномерную температуру в помещениях.

Для оптимизации контуров обогрева были придуманы аккумуляторы тепла в системах отопления, которые представляют собой емкость большого объема от 1,5 до 2,0 м3. Во время работы котла большой объем воды нагревается от проходящих через аккумуляторную емкость труб контура, а после прекращения работы котла нагретая вода медленно отдает тепловую энергию в систему отопления.

Аккумуляторы тепла позволяют поддерживать комфортную температуру довольно продолжительное время.

Чтобы в зимнее время избежать критических ситуаций, снизить расходы на отопление и обеспечить его надежность, многие владельцы предпочитают либо монтаж системы с двумя котлами на разном топливе, либо устанавливают универсальный двухтопливный котел. Эти варианты отопления имеют определенные преимущества и недостатки, но свою главную задачу – стабильное и комфортное отопление - они обеспечивают в полной мере.

spetsotoplenie.ru

Что такое подключение твердотопливного и газового котла в одну систему

Подключение твердотопливного и газового котла в одну систему решает для владельца вопрос с топливом. Котел на одном топливе неудобен тем, что если своевременно не пополнить запасы, можно остаться без отопления. Комбинированные котлы дороги, а если такой агрегат сломается всерьез, станут неосуществимы все предусмотренные в нем варианты отопления.

Возможно, у вас уже есть твердотопливный котел, но вы хотите перейти на другой, более удобный в использовании. Или имеющемуся котлу не хватает мощности, нужен еще один. В любом из этих случаев потребуется подключение твердотопливного и газового котла в одну систему.

Особенности подключения двух котлов

Подключение двух котлов в одну систему отопления создает трудность при их совмещении: газовые агрегаты эксплуатируются в закрытой системе, твердотопливные – в открытой. Открытая обвязка ТД котла позволяет нагреть воду до температуры свыше 100 градусов, при критически высоком значении давления (что такое обвязка котла твердотопливного).

Для сброса давления такой котел оснащают расширительным баком открытого типа, а с повышенными температурами справляются, спуская из этого бака часть горячего теплоносителя в канализацию. При использовании открытого бачка неизбежно завоздушивание системы, свободный кислород в теплоносителе приводит к коррозии металлических частей.

Два котла в одной системе – как их правильно подключить?

Есть два варианта:

  • последовательная схема подключения двух котлов в одну систему отопления: сочетание открытого (ТД котел) и закрытого (газовый) сектора системы с использованием теплоаккумулятора;
  • установка твердотопливного котла параллельно с газовым, с приборами безопасности.

Параллельная система отопления с двумя котлами, газовым и дровяным, оптимальна, например, для коттеджа с большой площадью: каждый агрегат отвечает за свою половину дома.

В этом случае необходим контроллер и возможность каскадного управления. При последовательной схеме подключения газового и твердотопливного котлов в одну систему получается как бы два независимых контура, соединенных теплоаккумулятором (что такое теплоаккумулятор для котлов отопления).


Нужно "всего-навсего" добавить гидрострелку . После чего можно соединить в одной системе любое число котлов (тоже любых) с любым числом контуров с любыми потребителями.

Впрочем, я оговорился: кроме гидрострелки добавлены ещё два насоса - по одному на каждый котёл.

Как работает схема с гидрострелкой и двумя котлами?

Котловые насосы подают теплоноситель из гидрострелки в котлы, где он нагревается и снова поступает в гидрострелку. Из гидрострелки теплоноситель разбирается насосами контуров - каждый берёт столько, скольку ему нужно, без препятствий. Если расходы через котлы и через контуры будут отличаться, то часть теплоносителя будет просто опускаться или подниматься внутри гидрострелки, добавляясь туда, где его недостаток. И вся система будет работать стабильно.

Подключение двух котлов: детальная схема

И, как всегда, привожу детальную схему такого подключения:


Напоминалка. Говорил об этом несколько раз, но повторюсь: циркуляционные насосы и обратные клапаны, которые для каждого контура потребителей, можно монтировать не только, как на схеме, после подающего коллектора. Но и перед обратным коллектором - все три, либо часть так, часть так, главное - соблюдать направление потока.

На схеме выше насосный коллектор собирается из отдельно купленных деталей. И гидрострелка, соответственно, тоже отдельно. Но можно упростить и ускорить сборку системы отопления, применив агрегат, совмещающий в себе коллектор с гидрострелкой.

Создание контура обогрева, в котором два котла в системе отопления работают как по одному, так и вместе, связано со стремлением обеспечить резервирование или уменьшить затраты на отопление. Совместная работа котлов в объединенной системе имеет ряд особенностей подключения, которые следует учитывать.

Возможные варианты — два котла в одной системе отопления:

  • газ и электричество;
  • твердое топливо и электричество;
  • твердое топливо и газ.

Объединение в одном контуре газового котла с электрокотлом, в результате которого создается система отопления с двумя котлами, может быть реализована достаточно просто. Возможно как последовательное, так и параллельное включение. При этом параллельное подключение предпочтительнее, т.к. можно оставить один котел работающим, а другой полностью остановить, отключить или заменить. Такая система может быть полностью закрытой, а в качестве теплоносителя можно применить этиленгликоль для систем отопления или .

Совместная работа газового и твердотопливного котла

Это самый сложный вариант для технического воплощения. В твердотопливном котле чрезвычайно трудно контролировать нагрев теплоносителя. Обычно такие котлы работают в открытых системах, и избыточное давление в контуре при перегреве компенсируется в расширительном баке. Поэтому напрямую подключать твердотопливный котел к закрытому контуру нельзя.

Для совместной работы газового и твердотопливного котла разработана многоконтурная система отопления, представляющая собой два независимых контура.

Контур газового котла работает на батареи отопления и на общий теплообменник с котлом на твердом топливе и с открытым расширительным баком. Для помещения, в котором установлены оба котла необходимо выполнение требований, как для газовых, так и для твердотопливных котлов

Совместная работа твердотопливного и электрокотла

Для такой системы отопления принцип работы зависит от типа . Если он предназначен для открытых систем отопления, то его можно запросто подключить к действующему открытому контуру. Если же электрический котел предназначен только для закрытых систем, то лучшим вариантом будет – совместная работа на общий теплообменник.

Двухтопливные отопительные котлы

Для увеличения надежности отопления и для исключения перебоев в работе системы обогрева применяют котлы отопления двухтопливные, работающие на разных видах топлива. Изготовляются комбинированные котлы только в напольном исполнении из-за достаточно большого веса агрегата. Универсальный агрегат может иметь одну или две камеры сгорания и один теплообменник (котел).

Наиболее популярная схема – применение газа и дров для нагрева теплоносителя. Следует учитывать, что твердотопливные котлы могут работать только в открытых системах отопления. Для реализации преимуществ закрытой системы в бак универсального котла иногда устанавливается дополнительный контур для системы обогрева.


Существует несколько видов двухтопливных комбинированных котлов:

  1. газ + жидкое топливо;
  2. газ + твердое топливо;
  3. твердое топливо + электричество.

Твердотопливный котел и электричество

Один из популярных комбинированных котлов – твердотопливный котел с установленным электрическим нагревателем. Этот агрегат позволяет стабилизировать температуру в помещении. Такой комбинированный котел благодаря применению ТЭНов приобрел массу положительных качеств. Рассмотрим, как работает система отопления в такой комбинации.

При зажигании топлива в котле и при подключении котла к электрической сети сразу же начинают работать ТЭНы, которые греют воду. Как только разгорается твердое топливо, теплоноситель быстро нагревается и достигает температуры срабатывания термостата, который отключает электрические нагреватели.

Комбинированный котел работает только на твердом топливе. После прогорания топлива вода начинает остывать в контуре отопления. Как только ее температура достигнет порога срабатывания термостата, то он снова включит ТЭНы для нагрева воды. Такой циклический процесс позволит поддержать равномерную температуру в помещениях.

Для оптимизации контуров обогрева были придуманы аккумуляторы тепла в системах отопления, которые представляют собой емкость большого объема от 1,5 до 2,0 м3. Во время работы котла большой объем воды нагревается от проходящих через аккумуляторную емкость труб контура, а после прекращения работы котла нагретая вода медленно отдает тепловую энергию в систему отопления.

Аккумуляторы тепла позволяют поддерживать комфортную температуру довольно продолжительное время.

Чтобы в зимнее время избежать критических ситуаций, снизить расходы на отопление и обеспечить его надежность, многие владельцы предпочитают либо монтаж системы с двумя котлами на разном топливе, либо устанавливают . Эти варианты отопления имеют определенные преимущества и недостатки, но свою главную задачу – стабильное и комфортное отопление — они обеспечивают в полной мере.

Поделитесь статьей с друзьями:

Похожие статьи

Подключение электрокотла Установка пеллетного котла, Обвязка котла валдай, обвязка котла пересвет.

« Назад

Подключение электрокотла к пеллетному котлу Валдай.  04.07.2017 11:21

Подключение в систему электрокотла.

                Здравствуйте, в этой статье рассмотрим подключение электрокотла к пеллетному котлу Валдай . Прежде всего –для чего он нужен? А нужен электрокотел для повышения энерговооруженности дома в случае неисправности пеллетного котла и для экономии денег(при использовании дешёвого тарифа).При эксплуатации котла на дровах использование электрокотла позволит комфортно пережить ночь. На рисунках я показал схему с котлом Пересвет Т. Но и при эксплуатации пеллетного котла Валдай или котла Валдай Д схемы справедливы, из них нужно только удалить  контактное термореле 4. (Рис.1и 2) так как функция управления циркуляционным насосом уже есть в блоке управления пеллетной горелкой .

Какие бывают электрокотлы? А бывают они двух типов –котлы которые представляют из себя нагреватель и все и котлы в корпусе которых смонтирован не только нагреватель и управляющая автоматика, но и насос и экспанзомат. На рис.1. указан именно такой котел. Конструкция электрокотла зачастую обуславливает и схему подключения, ведь подключить котел в сборе с насосом последовательно не получится. Сначала рассмотрим параллельную схему подключения в которой у электрокотла установлен насос с меньшей производительностью ,чем основной насос

В котле горят дрова или в горелке горят пеллеты, жидкость в котле нагревается и циркулирует через систему отопления, проход жидкости через электрокотел перекрыт тарельчатым обратным клапаном.

 

   

 

Рис.1.

Но , предположим, пеллеты или дрова закончились, или возникли технические неисправности оборудования- жидкость в системе остывает ,тогда по команде управляющей электроники (комнатный датчик электрокотла)включится электрокотел, жидкость будет циркулировать минуя пеллетный(твердотопливный) котел, не охлаждаясь через дымовую трубу. Блок управления пеллетного котла «Валдай» также может автоматически по заданному алгоритму переключать работу пеллетного и электрокотла. Пользователь также может это сделать либо через блок управления мануально, либо посредством СМС команд.

                Теперь рассмотрим подключение последовательное. Блок управления котла Валдай в этом случае не только включает и выключает электрокотел ,но и управляет им через включение-выключение пускателя.Так обычно подключают  котлы представляющие собой просто нагреватель. Они как правило недорогие , но и рекламаций по ним больше.

                В этой схеме также все несложно. Котлы в этом случае устанавливаются на байпасе, чтобы при ремонте одного из котлов сохранялась циркуляция

 

Рис.2.

 

К недостаткам данного подключения можно отнести охлаждение теплоносителя через теплообменник неработающего твердотопливного(пеллетного) котла. К достоинствам –меньшую стоимость системы(1 насос,экспанзомат,менее дорогой электрокотел),простоту управления температурой теплоносителя(через блок управления пеллетным котлом),простую гидравлику системы.

схема, инструкция, как подключить два и более батареи

Последовательное подключение радиаторов — наиболее популярный и экономичный вариант обогрева помещения, благодаря которому создаётся автономная, независящая от центральной, отопительная система.

Необходимый инструментарий

Для формирования такого соединения приборов отопления потребуются следующие составляющие:

  • Трубы: для главной магистрали желательно выбирать трубопровод из стали, оцинковки или металлопластика с соответствующими диаметрами 2,2 см, 2,2 см и 2,6 см. А также допускаются к использованию полипропиленовые трубы, но только не в системе с тремя и более радиаторами. Отходящие от магистрали патрубки изготавливаются из тех же материалов, но имеют меньшие диаметры.

Фото 1. Металлопластиковые трубы разного диаметра в разрезе: видна прослойка из металла между двумя слоями пластика.

  • Радиаторы: выбор необходимого оборудования осуществляется на основании личных предпочтений и советов специалиста. Для подобной схемы самым оптимальным считается 5 батарей, а для большего их количества требуется грамотно рассчитанный проект.
  • Ленты для уплотнения резьбы на батареях.
  • Термостатические клапаны для регулировки нагрева радиаторов.
  • Фитинги для соединения труб между собой.

Непосредственными составляющими являются также расширительный бак и отопительный котёл.

Подготовительные действия

Перед началом процесса рассчитывается подробный проект системы отопления для каждого конкретного помещения.

Затем выбирается один из вариантов последовательного подключения: горизонтальный или вертикальный исходя из особенностей жилой площади и личных предпочтений.

Затем, ориентируясь на выбранный тип схемы, требуется определиться с теплоносителем. При вертикальной развязке лучше использовать антифриз, разбавленный в воде, а при горизонтальной — обычную воду.

Как подключить два радиатора отопления, схема

  1. Изначально при последовательном соединении определяется месторасположение отопительного котла. Его располагают, как правило, в подвальном помещении на специальной противопожарной платформе. Над ним крепко фиксируется расширительный бак.

Внимание! Высота расширительного бака относительно котла должна составлять не менее трёх метров.

  1. При этом продумывается грамотная настройка дымохода: тяга должна быть достаточной, а сам дым выходить наружу, не оставаясь внутри помещения.
  2. После производится подключение магистрального трубопровода. Важно избегать изгибов при прокладке.
  3. По периметру всего дома проходит труба, параллельно которой врезаются все батареи.

Фото 2. Схема последовательного подключения батарей в однотрубной системе с котлом и циркуляционным насосом.

  1. Радиаторы размещаются под оконными проёмами.
  2. Замыкаться такая схема должна на отопительном котле.

Внимание! Перед котлом рекомендуется поместить фильтр, очищающий теплоноситель от любых примесей.

  1. А также необходимо предусмотреть элемент, через который будет производиться заполнение системы водой и её слив.
  2. В последовательной схеме подключения, можно дополнять кранами и терморегуляторами каждую батарею.

При вертикальной обвязке в схему включают для принудительной циркуляции теплоносителя циркуляционный насос, а при горизонтальной — создаётся уклон трубы подачи, и перед каждым радиатором монтируется кран Маевского для удаления из системы излишков воздуха.

Плюсы и минусы последовательного подключения батарей

Плюсы последовательного подключения:

  • низкая стоимость расходного материала;
  • допускается использование любых видов радиаторов;
  • при необходимости трубопровод заводится в «тёплый пол»;
  • охват приборами отопления всего периметра комнаты;
  • лёгкий монтаж;
  • небольшое количество расходуемого материала.

Минусы:

  • сложное проектирование процесса;
  • высокий коэффициент потерь тепла: из-за характерной вытянутости такой магистрали теплоноситель к концу охлаждается;
  • при отсутствии циркуляционного насоса возникают застои перемещаемой по радиаторам жидкости и снижение эффективности работы системы в целом;
  • при отсутствии терморегуляторов на батареях — отсутствие контроля над подачей тепла.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором показан пример последовательного подключения радиаторов в частном доме.

Помощь профессионалов

При проведении последовательного подключения радиаторов необходимо проконсультироваться со специалистами по части разработки полноценного проекта. Для исключения различного рода просчётов рекомендуется доверить им ведение этого процесса под ключ.

Гидравлическая система Первичные-Вторичные правила-Системы развязки

Первичное-вторичное ТЭН Руководство

Первичный вторичный (P-S) гидравлический трубопровод - это обычная схема трубопроводов в современных системах водяного отопления и охлаждения. В этой короткой серии блогов будут представлены примеры схем трубопроводов, которые будут способствовать снижению температуры возврата горячей воды для повышения ценности конденсационных котлов. В первой статье мы просто рассмотрим правила дорожного движения в трубопроводе P-S.

Bell & Gossett (B&G) предоставляет онлайн-доступ к своему руководству по применению для первичной и вторичной перекачки TEH-775A.Посетите наш раздел инструментов дизайна Р. Л. Деппманна на веб-сайте для получения ссылки. Это предложит гораздо больше деталей, чем я смогу охватить за несколько минут чтения, которые я предлагаю здесь.

Первичный-вторичный часто используется для котлов и контуров защиты от замерзания в системах отопления. Эта конструкция также используется для отделения чиллеров с постоянным потоком от систем подачи с регулируемой скоростью. Для этих систем существуют основные правила. Никогда не помешает сделать быстрый обзор основного предмета.

Основы первичного и вторичного образования - разделение систем

B&G представила конструкцию первичного-вторичного насоса для гидравлических насосов в 1940-х годах.В то время многие вторичные цепи включали и выключали насос постоянной скорости для достижения контроля температуры. Важно было, чтобы поток останавливался при выключении насоса. Они часто упоминали два тесных тройника, между которыми было меньше 1 фута трубы. Давайте посмотрим на это правило.

Рисунок 37 из Руководства по насосам первичного вторичного контура Xylem Bell & Gossett TEH-775A

Когда вторичный насос выключен, расход в первичной трубе течет через общую трубу и возвращается в обратку.Трубопроводы, общие для вторичного и первичного контуров, представляют собой два тройника и общий трубопровод, показанные выше.

Правило «1» говорит нам, что общий перепад давления должен быть очень низким. Причина в том, что если нет ничего, что могло бы его остановить, падение давления в этой трубе вызовет поток во вторичном контуре, даже если вторичный насос выключен. Давайте рассмотрим систему, показанную выше, в качестве примера.

Предположим, что вторичный насос рассчитан на 40 галлонов в минуту на высоте 15 футов. Предполагается, что, когда вторичный насос отключается, первичный насос не пропускает поток во вторичном контуре.Какой будет перепад давления в двух тройниках и 1 футе трубы? Система Syzer от B&G показывает нам, что 2-дюймовая труба при 40 галлонах в минуту составляет 3,37 фута падения давления на 100 футов. На вкладке расхода / перепада давления показано всего 0,65 фута через 2 тройника и 1 фут трубы.

Какой поток это вызовет во вторичном контуре? Чтобы выяснить это, мы воспользуемся вторым законом сродства насоса.

Даже эти два тройника с ногой трубы вызовут 8.3 галлона в минуту расхода. Это приведет к перегреву помещения весной и осенью. Здесь в игру вступают клапаны управления потоком.

Клапаны регулирования расхода B&G останавливают нежелательную циркуляцию

Чтобы предотвратить нежелательный вторичный поток на 0,65 футах общего напора, мы добавляем в систему устройство. На скетче выше мы показываем «регулирующий клапан Flo». Это утяжеленный обратный клапан, предотвращающий возникновение упомянутого выше потока. Чтобы поднять вес, требуется ½ фунта. Этого также можно добиться с помощью подпружиненных обратных клапанов Metraflex.

Клапан на подаче используется для остановки нежелательного потока, а также самотечной циркуляции в системе отопления. Тот, что на обратной стороне, используется для остановки гравитационной циркуляции. Циркуляцию под действием силы тяжести также можно остановить с помощью трубопроводов, описанных в руководстве B&G.

На следующей неделе отчет Р. Л. Деппманна в понедельник утром будет использовать правило первичного и вторичного «Закона тройника», чтобы объяснить, как настроить гидравлические системы отопления на более низкую температуру обратки.

Заявление об отказе от ответственности: R.L. Deppmann и ее аффилированные лица не несут ответственности за проблемы, вызванные использованием информации на этой странице. Хотя эта информация исходит из многолетнего опыта и может быть ценным инструментом, она может не принимать во внимание особые обстоятельства в вашей системе, и поэтому мы не можем нести ответственность за действия, вытекающие из этой информации. Если у Вас возникнут вопросы, обращайтесь к нам.

Опции для многокотельных установок

Одной из основных целей при установке нескольких котлов в приложении является повышение эффективности работы за счет возможности более точно согласовать мощность котельной установки с нагрузкой в ​​здании.Еще одно результирующее преимущество - это избыточность. Если один котел выйдет из строя для технического обслуживания, оставшиеся котлы все равно должны выдерживать нагрузку на здание в течение большей части отопительного сезона, поскольку вся установка рассчитана на самый холодный день года.
В то время как большую часть сезона требуется только часть котла (ов) в установке с несколькими котлами, добавление равной ротации времени работы за счет внедрения системы управления может дополнительно продлить срок службы каждого из котлов. установлены котлы.
Обычно есть четыре различных варианта трубопроводов, которые вы можете увидеть в полевых условиях. Эти варианты обычно называются прямым возвратом, обратным возвратом, первичным / вторичным и параллельным первичным / вторичным. Обзор функций и преимуществ каждого из них поможет вам сделать правильный выбор в зависимости от обстоятельств.
Система трубопроводов с прямым возвратом, показанная на рис. 1, в основном подходит для применения в котлах большой массы. Подача и возврат от каждого котла направляются в подающую и обратную линии общей и основной системы / контура здания.При равенстве всех котлов без средств балансировки один насос первичного контура обеспечивал бы несбалансированный поток через каждый котел.
Поскольку вода идет по пути наименьшего сопротивления, первый котел, ближайший к первичному насосу, естественно, будет иметь наибольший расход, тогда как последний бойлер будет иметь наименьший расход. Поэтому важно установить балансировочные или шаровые клапаны на каждом котле, чтобы поток через каждый мог быть сбалансирован для достижения равного потока. Равный поток также повлияет на deltaT через котел и обеспечит наилучшую эффективность работы.
Преимущества такого расположения трубопроводов заключаются в том, что он, по-видимому, самый простой в установке, он экономичен при использовании наименьшего количества труб и все котлы имеют одинаковую температуру обратной воды в системе. Отрицательный аспект такой схемы трубопроводов заключается в том, что эффективность работы может быть снижена, если поток не сбалансирован должным образом через каждый котел. Этот трубопровод также приводит к самым большим потерям в режиме ожидания, когда вода протекает через бездействующие котлы, вызывая дополнительные потери в режиме ожидания через дымоход (трубы) и рубашки котла.
Система обратного обратного трубопровода, показанная на Рисунке 2, также подходит для бойлеров большой массы. Здесь подача и возврат каждого котла соединяются с подачей и отводом общей и главной системы / контура здания таким образом, чтобы обеспечить равное количество трубопроводов для каждого. В результате первая подача котлов будет последней, поступающей в главный контур здания. Поскольку трубопроводы имеют одинаковую длину и расстояние, на которое вода должна пройти через все котлы, одинаково, этот метод трубопровода по своей сути самобалансирует поток через каждый из котлов без дополнительных затрат и надлежащей регулировки балансировочных клапанов в каждом из них.Равный поток влияет на deltaT через котел и, следовательно, обеспечивает лучшую эффективность работы.
Несмотря на то, что в нем используется больше трубопроводов, чем в трубопроводе прямого возврата, преимущества такого расположения трубопроводов заключаются в том, что его по-прежнему легко установить, и все котлы имеют одинаковую температуру обратной воды в системе. Этот трубопровод также приводит к большим потерям в режиме ожидания с водой, протекающей через котлы, которые простаивают, вызывая дополнительные потери в режиме ожидания через дымоход (трубы) и рубашки котла, которые не нужны по сравнению с двумя оставшимися вариантами трубопроводов.
Прежде чем обсуждать первичные / вторичные системы, единственная причина, по которой здесь включена эта конкретная система трубопроводов котла, состоит в том, что вы время от времени будете видеть ее в полевых условиях. Хотя это во многих отношениях излюбленное расположение трубопроводов для систем распределения тепла, оно никоим образом не является предпочтительным вариантом для меня в системах трубопроводов, близких к котлу. У него есть один очень важный недостаток, о котором будет сказано ниже.
Расположение трубопроводов первичного / вторичного контура подходит для котлов большой и малой массы.Все котлы отдельно подключены к первичному контуру посредством гидравлического разделения. Гидравлическое разделение в этом примере может быть достигнуто с помощью специальных фитингов или наборов близко расположенных тройников, чтобы исключить последовательную перекачку котлового насоса (ов) и первичного насоса. Тройники, расположенные близко друг к другу, показаны в примере трубопровода на рис. 3.
Преимущества этой системы заключаются в том, что таким образом легко прокладывать трубопроводы для котлов. Установка отдельного котлового насоса для каждого котла обеспечивает достаточный поток через него в любое время, когда это необходимо.Это также позволяет свести к минимуму потери в режиме ожидания в котлах, которые не работают, за счет того, что теплая вода в системе не проходит через выключенные котлы, тем самым устраняя потери через рубашку котла или дымоход.
Большинство маломассивных и конденсационных котлов в наши дни поставляются со своими собственными системами управления, которые объединяют предварительную и последующую продувку котлов с использованием насосов котла. Некоторые даже регулируют скорость насосов на основе deltaT во время работы котла. Многие котлы не сработают, если они не прошли предварительный пожарный процесс с использованием собственных бортовых средств управления.
Недостатком этого метода установки является то, что каждый котел видит различную температуру обратной воды, что может сильно повлиять на эффективность последующих котлов, особенно если в системе используются конденсационные котлы. Подводя итог еще раз, хотя этот метод трубопроводов успешно гидравлически изолирует каждый котел от первичного контура, большинство применений конденсационных котлов будут страдать от естественного падения температуры каскадной обратной воды.
Параллельное подключение первичной / вторичной обмотки часто является наиболее эффективным и выгодным вариантом для нескольких котлов.Он сочетает в себе параллельные трубопроводы для каждого котла, чтобы обеспечить одинаковую температуру обратной воды котла для каждого котла, специальную перекачку котла, а затем интеграцию в первичный или системный контур посредством общего гидравлического разделения. Это также исключает возможность последовательной перекачки между насосом (-ами) котла и первичной системой или насосом контура. Как и прежде, гидравлическое разделение может быть достигнуто с помощью специально разработанных фитингов, набора близко расположенных тройников или гидравлического сепаратора, как показано на Рисунке 4.Гидравлические сепараторы часто имеют такие функции, как удаление воздуха и грязи, которые являются важным дополнением к любой системе отопления с замкнутым контуром.
Как и в случае с указанными выше первичными / вторичными преимуществами, этот метод трубопровода также увеличивает эффективность работы котлов и минимизирует потери в режиме ожидания через дымовую трубу котла или рубашки котлов, которые не работают.
Хотя любой из этих вариантов трубопроводов может быть развернут для различных приложений и по разным причинам, наиболее распространенным методом трубопроводов, который я вижу в этой области, является параллельный первичный / вторичный.В целом, он обеспечивает оптимальную производительность оборудования, сводит к минимуму потери в режиме ожидания и при необходимости проще всего добавить котлы в дорогу.

Майк Миллер - председатель Канадского совета по гидронике (CHC) и директор по продажам и строительным услугам компании Taco Canada Ltd. С ним можно связаться по адресу [email protected]

% PDF-1.4 % 147 0 объект > endobj xref 147 79 0000000016 00000 н. 0000001931 00000 н. 0000002071 00000 н. 0000003018 00000 н. 0000003255 00000 н. 0000003693 00000 н. 0000003800 00000 н. 0000003852 00000 н. 0000003904 00000 н. 0000004010 00000 п. 0000004081 00000 н. 0000004180 00000 н. 0000004221 00000 н. 0000004273 00000 н. 0000004325 00000 н. 0000004377 00000 п. 0000004429 00000 н. 0000004451 00000 п. 0000004855 00000 н. 0000005097 00000 н. 0000006331 00000 п. 0000006644 00000 п. 0000007177 00000 н. 0000021150 00000 п. 0000035468 00000 п. 0000035734 00000 п. 0000035985 00000 п. 0000036410 00000 п. 0000037646 00000 п. 0000038039 00000 п. 0000038464 00000 п. 0000038486 00000 п. 0000039084 00000 п. 0000039106 00000 п. 0000040341 ​​00000 п. 0000040581 00000 п. 0000055850 00000 п. 0000056226 00000 п. 0000056472 00000 п. 0000057219 00000 п. 0000057241 00000 п. 0000057495 00000 п. 0000057839 00000 п. 0000073684 00000 п. 0000074921 00000 п. 0000075051 00000 п. 0000075709 00000 п. 0000075731 00000 п. 0000076412 00000 п. 0000076434 00000 п. 0000077103 00000 п. 0000077125 00000 п. 0000077842 00000 п. 0000077864 00000 п. 0000079658 00000 п. 0000079730 00000 п. 0000079806 00000 п. 0000079914 00000 н. 0000081285 00000 п. 0000082646 00000 п. 0000082717 00000 п. 0000084088 00000 п. 0000084262 00000 п. 0000085199 00000 п. 0000085368 00000 п. 0000088046 00000 п. 0000089417 00000 п. 00000

00000 п. 0000091422 00000 п. 0000091493 00000 п. 0000092063 00000 п. 0000101302 00000 н. 0000120077 00000 н. 0000136722 00000 н. 0000153126 00000 н. 0000154933 00000 н. 0000184299 00000 н. 0000002127 00000 н. 0000002996 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 148 0 объект > endobj 149 0 объект > endobj 224 0 объект > транслировать Hb``f`g`g``b @

Технический справочник - EnergyPlus 8.0

Интеграция системы и установки [ССЫЛКА]

Для интеграции моделирования системы кондиционирования воздуха с моделированием зон были разработаны методы моделирования воздушного контура системы и его взаимодействия с зонами из-за контроля температуры и относительной разницы между температурой зоны и температуры приточного воздуха. Аналогичная ситуация возникает при интеграции моделирования центрального объекта. Обычно центральная установка взаимодействует с системами через жидкостный контур между компонентами установки и теплообменниками, которые называются змеевиками нагрева или охлаждения.В EnergyPlus характеристики воздушных систем и установки взаимозависимы, поскольку моделирование совмещено. Выходные данные установки должны соответствовать входам системы и наоборот. То есть температура охлажденной воды, выходящей из установки, должна равняться температуре воды, поступающей в змеевики, а расход охлажденной воды должен удовлетворять непрерывности массы. Кроме того, управление змеевиком обычно необходимо для обеспечения того, чтобы значения переменных расхода охлажденной воды на входе и выходе из змеевика оставались в разумном диапазоне.Установки также могут взаимодействовать друг с другом, так что работа контура охлажденной воды и чиллера будет влиять на работу водяного контура конденсатора.

Текущая методология моделирования первичной системы [ССЫЛКА]

В моделировании HVAC в EnergyPlus есть два основных типа контуров: воздушный контур и контур установки. Предполагается, что воздушный контур использует воздух в качестве транспортной среды как часть системы обработки воздуха, в то время как контуры завода используют жидкую текучую среду по выбору пользователя (обычно воду).Контуры конденсатора - это особый случай контуров установки, которые предназначены для отвода тепла и отличаются немного разными вариантами управления и применяемыми типами оборудования. Пользователь может иметь любое количество циклов каждого типа в конкретном входном файле. Нет явных ограничений на количество циклов в программе - пользователь ограничен только компьютерным оборудованием. Скорость выполнения, естественно, зависит от сложности входного файла.

Заводские контуры далее делятся на «полупетли» или «полупетли» для организационной ясности и логистики моделирования (см. Рисунок «Соединения между основными контурами моделирования HVAC и полупетлями»).Эти субпетли или стороны полупетли представляют собой согласованные пары, состоящие из половины основного цикла завода. Производственные циклы разбиты на стороны спроса и предложения. Полуконтроль на стороне спроса станции содержит оборудование, которое создает нагрузку на основное оборудование. Это могут быть змеевики, плинтусы, излучающие системы и т. Д. Нагрузка воспринимается основным оборудованием, таким как чиллеры или бойлеры, на полупетле на стороне подачи. Каждая полупетля на стороне предложения должна быть подключена к полупетле на стороне потребления и наоборот. Аналогичная поломка присутствует в контурах конденсатора, где сторона потребления включает сторону воды конденсаторов чиллера, в то время как сторона подачи включает оборудование конденсатора, такое как градирни.

Соединения между главными контурами моделирования HVAC и полупетлями.

Разделение на два полупетля позволяет лучше обрабатывать и контролировать поток информации и моделирования во всей программе. Прямые связи между полупетлями контура воздуха, установки и конденсатора усилены компонентами с соединениями между различными типами основных контуров. Например, змеевики (нагревательные или охлаждающие) на самом деле представляют собой теплообменники со стороной воздуха и воды или хладагента.Воздушная сторона змеевика обрабатывается в воздушном контуре, где также поддерживается управление устройством. Жидкостная сторона змеевика обрабатывается на стороне потребления установки, которая передает потребности в энергии змеевика на сторону подачи установки. Все циклы моделируются вместе путем последовательного моделирования каждого полупетля в определенном порядке вызова. Общие итерации гарантируют, что результаты для текущего временного шага сбалансированы, а обновленная информация будет передана на обе стороны субконтур, а также на другую сторону соединений воздушного контура, таких как катушки.

Оборудование предприятия на полупетле описывается набором ответвлений для этого полупетля. Компоненты могут быть расположены на ответвлении последовательно, а ответвления - параллельно, с некоторыми ограничениями. На рисунке «Схема ответвлений для отдельных полупетлей предприятия» представлен обзор предполагаемой схемы расположения ответвлений для каждого полупетля предприятия. Ветви - это отдельные ножки внутри петлевой конструкции. Таким образом, отрезок между точкой A и точкой B определяется как ветвь, как и отрезок между точками E и F.Между сплиттером и микшером может быть несколько секций (от C1 до D1 через Cn до Dn).

В каждом полупетле может быть только один разветвитель и один микшер. Таким образом, оборудование может быть подключено параллельно между смесителем и разветвителем, однако внутри любой отдельной ветви могут быть только компоненты, включенные последовательно, а не параллельно. Правила топологии для отдельных полупетлей допускают разумную степень гибкости, не требуя сложной процедуры расчета для определения фактических условий расхода и температуры.Обратите внимание, что, поскольку спрос и предложение завода разделены на два отдельных полупетля, чиллеры или котлы могут быть параллельны друг другу на стороне подачи, а змеевики могут быть параллельны друг другу на стороне спроса. Таким образом, ограничение использования только одного сплиттера и микшера на конкретном полупетле не является чрезмерным ограничением допустимых конфигураций. В некоторых случаях одна ветвь может использоваться для определения всего полупетля, но, как правило, полупетля должна иметь разделитель и микшер, даже если все оборудование в суб-контуре просто последовательно.

Кроме того, чтобы избежать необходимости в чрезмерно сложных процедурах решателя, существуют некоторые ограничения на размещение насосов в конкретном полупетле. Есть два основных типа насосов: циркуляционные насосы и насосы ответвления. Насос, который является первым компонентом в первой ветви (между A и B), называется «циркуляционным насосом», а любой насос в параллельной секции (между Ci и Di) называется «насосом ответвления». Самая простая и распространенная схема - наличие одного циркуляционного насоса на входе со стороны подачи.По запросу установки полуконтурные насосы можно размещать только во входном патрубке. Это позволит моделировать первично-вторичные системы. Дополнительные сведения о насосах и правилах их размещения см. В разделе «Система трубопроводов: моделирование подземных сооружений» [ССЫЛКА]

Для моделирования различных подземных систем трубопроводов была реализована обобщенная модель, которая позволяет размещать трубы в твердой среде (почве). Модель имитирует эффекты циркуляции нескольких труб, позволяя жидкости течь в трубах в разных направлениях.Модель также может имитировать взаимодействие с поверхностями зоны для учета таких вещей, как теплопередача подвала в теплообменнике фундамента. В этом разделе описаны различные аспекты подхода к моделированию, которые могут помочь пользователю определить, подходит ли эта модель для конкретного приложения, и определить значения входных параметров.

Реализован альтернативный интерфейс, который обеспечивает более простой набор входных данных для моделирования горизонтальных траншейных теплообменников.Ключевые ограничения более простых вводов включают в себя то, что все трубопроводы в домене находятся на одном контуре, все траншеи находятся на одинаковом расстоянии друг от друга и каждая траншея имеет одинаковую глубину заглубления. Если это устраивает приложение, объект GroundHeatExchanger: HorizontalTrench является подходящим объектом. Объект использует те же базовые алгоритмы моделирования и структуры данных, что и подробная модель трубопроводной системы, но с более простым набором входных параметров. Для других случаев и более подробных исследований объекты PipingSystem: Underground: * обеспечивают полную гибкость.

Используется двухкоординатная модель теплообмена с конечным объемом труб, погруженных в проводящую среду. Двойная система координат состоит из крупной декартовой системы в проводящей области (например, почвы) с уточненной радиальной системой в области, прилегающей к трубе. Трубы соединяются как объекты в контуре установки и моделируются по мере необходимости во время конвергенции контура, в то время как сама земля моделируется только один раз за шаг системного времени.

Подход

: [ССЫЛКА]

Общая схема разработки и решения [ССЫЛКА]

Реализована новая модель теплопередачи для обработки разнообразных условий подземных трубопроводов.Модель использует подход двойной системы координат для решения области конечного объема с вычислительной эффективностью. Основная идея, лежащая в основе метода двойной системы координат, состоит в том, чтобы сосредоточить вычислительные усилия на той области, где они наиболее необходимы: около трубы (труб). С этой целью используется декартова система координат с крупной сеткой, чтобы решить медленную теплопередачу грунта. Затем в одной из этих ячеек вокруг трубы / изоляции настраивается радиальная система координат со специальной ячейкой интерфейса между системами.На рисунке 241 показан пример ячеек, окружающих трубу, включая радиальную область в ячейке около трубы, а на рисунке 242 показан увеличенный вид самой ячейки около трубы.

Радиальная ячейка «около трубы» в декартовой ячейке

Увеличенный вид радиальной ячейки

Модель теплопередачи грунта может быть создана в полностью трехмерном или квази-трехмерном виде. В любом случае в область помещается трехмерная сетка декартовых ячеек.В полностью трехмерном режиме учитывается осевой теплообмен; в квази-3D режиме аксиальные эффекты игнорируются, и в результате получается набор 2D-срезов по длине домена. Определение того, какой метод будет использоваться в окончательной модели, должно основываться на окончательном тестировании и на балансе между точностью и временем расчета. Эту опцию можно оставить на усмотрение конечного пользователя, но это, вероятно, будет ненужными накладными расходами на ввод.

Для описания всех ячеек используется полностью неявная (и, следовательно, численно стабильная) формулировка, что означает необходимость реализации итерационного цикла.В этом решателе внешний итерационный цикл используется для приведения всей области к сходимости, в то время как внутренний итерационный цикл используется для всех радиальных ячеек. Это сделано для того, чтобы еще больше сфокусировать вычислительные усилия. Внешняя область может сойтись в течение одной или двух итераций, в то время как ячейки «около трубы» могут занять гораздо больше итераций. По этой причине не имеет смысла выполнять итерацию по всей области большое количество раз.

Граничные условия [ССЫЛКА]

Граничное условие дальнего поля определяется корреляцией Кусуды и Ахенбаха (1965), которая требует данных о годовой температуре поверхности земли.Как и в случае с текущей моделью Pipe: Underground, пользователь сможет вводить параметры корреляции напрямую, или информация из объекта ввода месячной температуры грунта будет использоваться для вывода параметров.

Граничное условие поверхности земли определяется балансом энергии между окружающими внутренними ячейками и поверхностью земли, включая конвекцию и излучение. Как и в случае с объектом «Труба: подземный», солнечное воздействие на поверхность земли может быть дополнительным входным параметром, позволяющим получить затемненную поверхность земли.В дополнение к стандартной проводимости, конвекции и как коротковолновой, так и длинноволновой солнечной радиации на поверхности, граничное условие поверхности земли также включает эффекты эвапотранспирации в поверхностной растительности - потери тепла из-за испарения из почвы на поверхность растений. , и внутренняя транспирация самого растения. Скорость эвапотранспирации рассчитывается как потеря влаги с использованием Walter et al. (2005), и переведены в тепловые потери путем умножения на плотность и скрытую теплоту испарения воды.Скорость эвапотранспирации зависит от типа растительности на поверхности; пользователь может изменять растительность на поверхности от бетонной поверхности до довольно высокой травы (около 7 дюймов).

На основе приложения адиабатическое граничное условие также будет реализовано и применено на определенных поверхностях области. Например, для случая, когда присутствует фундамент или зона под плитой, адиабатическая граница будет представлять вертикальную линию симметрии.

Моделирование «ячейки трубы» [ССЫЛКА]

Земля дискретизируется на грубые декартовы ячейки, некоторые из которых будут содержать трубу. Эти «ячейки-трубы» далее дискретизируются в радиальную систему со специализированной ячейкой интерфейса для соединения этих систем. Радиальные ячейки состоят из нескольких ячеек заземления с дополнительной ячейкой изоляции, затем ячейки трубы, а затем непосредственно жидкости.

Жидкость моделируется как цилиндрическая ячейка, взаимодействующая с поступающей жидкостью и передающей тепло трубе.Когда в системе нет потока, ячейка по существу становится радиально адиабатической, так что температура жидкости будет плавать в периоды отключения. Он не будет равняться температуре земли, если только он не выключен в течение длительного времени и переходному теплу не позволено рассеяться. Когда в системе есть поток, поступающая жидкость и теплопередача от стенки трубы уравновешиваются с массой ячейки, чтобы получить новую температуру жидкости для этой ячейки, которая будет передана ниже по потоку в следующую ячейку.

Жидкость внутри ячеек моделируется направленно, так что поток может циркулировать через несколько сегментов трубы в разных направлениях.Направление потока в каждой трубе указывается в поле выбора.

Basement Interaction [LINK]

Модель также может взаимодействовать с поверхностями подвала. Взаимодействие разделено на две части: поверхности пола и поверхности стен. Для каждого из них анализ является сосредоточенным, т.е. все стены рассматриваются как одна средняя поверхность стены, а все этажи рассматриваются как одна средняя поверхность пола. Расстояние, на которое проникает подвал в пределах домена, определяется простой спецификацией ширины и высоты.Тогда домен в разрезе для этого региона. Обратите внимание, что эти расстояния относятся к внешней поверхности стены или пола.

Модель теплопередачи грунта не выполняет моделирование переходных процессов поверхностей подвала. Переходные условия через эти поверхности оставлены на усмотрение соответствующих алгоритмов теплового баланса поверхности. Вместо этого эта модель взаимодействует непосредственно на внешней границе посредством использования модели OtherSideConditions . Модель теплопередачи грунта будет использовать текущий тепловой поток на внешней поверхности в качестве границы для соседних ячеек.После достижения сходимости модель грунта будет эффективно применять граничное условие постоянной температуры поверхности за счет использования очень высокого значения коэффициента конвекции. Алгоритмы теплового баланса поверхности учтут это на следующем временном шаге зоны.

Mesh Development [ССЫЛКА]

Сетка создается с использованием нескольких простых параметров. Существует две различные категории: крупномасштабная декартова сетка и уточненная радиальная сетка около трубы.

  • X, Y, Z сетка

  • Макет сетки
  • Плотность клеток

  • Радиальная сетка

  • Радиальная толщина сетки
  • Количество ячеек

Декартова сетка использует параметр плотности ячеек для определения количества ячеек, используемых в моделировании. Вместо того, чтобы требовать подробного описания всех областей ячеек в домене, этот единственный параметр используется для определения плотности сетки и применяется ко всем областям домена.Параметр плотности ячеек представляет количество ячеек в любых двух разделах домена. Доменная перегородка - это стена подвала или труба, помещенная в домене. После того, как все эти разделы размещены и проверены, области между ними заполняются количеством ячеек, указанным в параметре плотности ячеек. Хотя это может привести к изменению размера ячеек в домене, предполагается, что это поможет сосредоточить вычислительную нагрузку в домене. Конечно, количество ячеек (параметр плотности ячеек) может быть различным для каждого из направлений X, Y и Z, чтобы обеспечить дальнейшую точную настройку области.

Декартова сетка размещается либо однородным, либо симметрично-геометрическим способом. В первом случае ячейки между любыми двумя разделами домена имеют одинаковый размер. В последнем случае ячейки меньше рядом с перегородками, чтобы снова помочь точной настройке вычислительной интенсивности. Если выбран последний вариант, степень неоднородности указывается дополнительным параметром.

Радиальная система координат всегда одинакова для ячеек почвы. Для этого региона необходимо указать два параметра: количество ячеек (количество ячеек грунта, которые должны быть созданы вне ячейки трубы) и радиальная толщина сетки (радиальная расстояние от внешней стенки трубы до границы ячейки).Тогда каждая ячейка почвы будет иметь радиальную толщину, равную толщине радиальной ячейки, деленной на количество ячеек.

Методология моделирования [ССЫЛКА]

Фактическое моделирование этой модели выполняется в двух частях: моделирование грунта и моделирование ячейки трубы.

Так как земля, вероятно, будет медленно перемещаться и легко сходиться, она моделируется один раз за каждый шаг системного времени. Это будет имитировать все ячейки в домене, которые не содержат сегмент трубы.Граничными условиями для этого шага являются текущие условия на поверхности и модель дальнего поля, а также предыдущие значения температуры ячейки трубы. Эта небольшая задержка должна обеспечивать подходящую точность, поскольку системный временной шаг обычно меньше постоянной времени ячейки трубы. Такое разделение задействует ядро ​​разработки модели, снова прикладывая вычислительные усилия там, где они больше всего нужны, рядом с трубами.

Моделирование грунта выполняется один раз за каждый временной шаг, но моделирование ячейки трубы выполняется при каждом вызове компонента.Каждая труба будет размещена на петле установки, но не обязательно на той же стороне петли установки или петли. Таким образом, при каждом обращении к объекту эта труба будет использовать температуры ячеек грунта около трубы в качестве граничных условий для имитации радиальных ячеек «около трубы» и ячейки жидкости. Таким образом, трубы будут многократно моделироваться вслед за потоком конвергенции системы контура завода.

Источники [ССЫЛКА]

Kusuda, T. & Achenbach, P. 1965. «Температура Земли и температурная диффузия на отдельных станциях в Соединенных Штатах», ASHRAE Transactions Vol.71, часть 1, стр. 61–75.

Аллен, Р.Г., Уолтер, И.А., Эллиотт, Р.Л., Хауэлл, Т.А., Итенфису, Д., Дженсен, М.Е., Снайдер, Р.Л. 2005. Стандартизированное эталонное уравнение эвапотранспирации ASCE. Рестон, Вирджиния: Американское общество инженеров-строителей. 59 с.

Насосы в этом документе.

Схема разветвлений для отдельных заводских полупетл

По сути, каждая ветвь состоит из одного или нескольких компонентов, соединенных последовательно.Ветвь имеет системные узлы, которые хранят свойства в определенном месте контура (температура, энтальпия, расход и т. Д.) В начале и конце ветви, а также между компонентами. Компоненты на ветви принимают условия узла на их входе и используют эту информацию, а также общую управляющую информацию для моделирования компонента и записи данных на выходе в узел, следующий за компонентом. Эта информация затем используется либо следующим компонентом в ветви, либо устанавливает условия выхода для ветви.

Хотя модель завода в EnergyPlus достаточно гибкая, в большинстве случаев топология системы завода в модели будет несколько отличаться от топологии реальной системы завода в здании. EnergyPlus ориентирован на моделирование энергоэффективности зданий в течение длительных периодов времени и не задумывается как полностью гибкая система, которая может напрямую моделировать любую реальную систему завода с ее полной сложностью и точной компоновкой. Учитывая проект реальной сложной производственной системы, разработчику модели, как правило, необходимо разработать более простую систему, которая соответствует возможностям EnergyPlus и стремится охватить вопросы, важные для моделирования энергопотребления.Подобно тому, как сложная геометрия должна быть упрощена в тепловые зоны для моделей энергии, сложные установки следует упрощать до наборов пар замкнутых полупетлей с разрешенными топологиями ответвлений.

Директор завода [ССЫЛКА]

Plant Half-Loop Calling Order [ССЫЛКА]

Поскольку в модели может быть несколько производственных контуров, которые зависят друг от друга, одна из задач менеджера завода состоит в том, чтобы определить соответствующий порядок вызова для полупетл.Первоначальный порядок вызова (и порядок, который всегда использовался до EnergyPlus версии 7) следующий:

Вызвать все полупетли на стороне спроса производственных контуров (в порядке объекта ввода)

Вызвать все полупетли на стороне питания производственных контуров (в порядке объекта ввода)

Вызвать все полупетли потребляемой стороны контуров конденсатора (в порядке входных объектов)

Вызвать все полупетли на стороне питания контуров конденсатора (в порядке входных объектов).

Этот первоначальный порядок вызова затем пересматривается на этапе настройки выполнения программы, когда модели компонентов предприятия итеративно считываются, инициализируются и устанавливаются размер. Алгоритм основан на информации, предоставляемой моделями компонентов, которые соединяют контуры вместе. Компоненты регистрируют, что две стороны петли соединены, и объявляют, какая из них предъявляет требования к другой. Если полупетля подключена и предъявляет требования к другому циклу, то порядок вызова независимого требуемого цикла помещается непосредственно перед зависимым загруженным полупетлем.Например, модель компонента чиллера с водяным охлаждением сообщает, что сторона подачи контура охлажденной воды подключена к стороне потребления контура конденсатора и что контур охлажденной воды предъявляет требования к контуру конденсатора. Алгоритм менеджера предприятия является итеративным и многократно вызывает все полупетли в общей сложности четыре раза. После этого этапа настройки порядок вызовов фиксируется для остальной части моделирования.

Plant Flow Resolver [ССЫЛКА]

Обзор концепции преобразователя потоков растений [ССЫЛКА]

Важным аспектом процедуры решения в контурах установки является метод, используемый для определения скоростей потока жидкости в различных полупетлях.Это включает в себя обеспечение соответствия стороны предложения конкретной ситуации нагрузки и потока на основе моделирования контуров стороны спроса. Распределение нагрузки - это проблема, которую необходимо решить, а также то, как регулируются скорости потока и обновляются температуры. Эти вопросы обсуждаются в следующих нескольких подразделах, и описанные алгоритмы важны для того, как работает моделирование объекта.

На первом этапе менеджер контура предприятия вызывает соответствующий модуль для моделирования (в порядке потока) всех компонентов на каждой ветви контура, кроме разделителей и смесителей.На этом этапе каждый компонент будет устанавливать условия на выходном узле, включая температуру, расход, максимально допустимый (расчетный) расход, минимально допустимый (расчетный) расход, максимальный доступный расход и минимальный доступный расход. Это будет основано исключительно на собственной схеме управления компонентом, и, таким образом, каждый компонент сможет запросить столько (или меньше) потока, сколько необходимо.

На втором этапе диспетчер шлейфов разрешит поток на всех узлах и через все ветви локального шлейфа.Затем компоненты моделируются с исправленными потоками. Для этой итерации преобразователь потока устанавливает скорость потока через каждый компонент контура.

Общий расход контура [ССЫЛКА]

Модели установки определяют общий расход жидкости для каждого контура на основе динамических запросов и потребностей компонентов контура. Решатель потока проверяет запросы и потребности каждого полупетля и выбирает общую скорость потока. При моделировании отдельных компонентов установки они регистрируют свои запросы на поток жидкости, которые хранятся на входном узле (переменная, называемая MassFlowRateRequest).Эти запросы потока используются для двух целей: общих потоков цикла и разрешения параллельных потоков внутри разделителя / микшера. Для определения общего запроса потока цикла запросы отдельных компонентов дополнительно разделяются на три категории в зависимости от характера устройства.

Нужна подача и петля оборотов на

Требуется поток, если петля уже включена

Возьмите любой поток, который у них есть.

Цикл будет запущен, только если есть запросы потока типа 1.Если есть запросы потока типа 2, они не включат цикл, но могут повлиять на общую скорость потока, если он уже включен из-за некоторых ненулевых запросов типа 1. Запросы потока типа 3 не влияют на общую скорость потока в контуре. Эти классификации жестко запрограммированы и не могут быть изменены пользователем.

Управление насосом для контуров установки и конденсатора. [ССЫЛКА]

Насос - это просто компонент, который управляет потоком (также см. PipingSystem: Underground Simulation [ССЫЛКА]

Для моделирования различных подземных систем трубопроводов была реализована обобщенная модель, которая позволяет размещать трубы в твердой среде (почве).Модель имитирует эффекты циркуляции нескольких труб, позволяя жидкости течь в трубах в разных направлениях. Модель также может имитировать взаимодействие с поверхностями зоны для учета таких вещей, как теплопередача подвала в теплообменнике фундамента. В этом разделе описаны различные аспекты подхода к моделированию, которые могут помочь пользователю определить, подходит ли эта модель для конкретного приложения, и определить значения входных параметров.

Реализован альтернативный интерфейс, который обеспечивает более простой набор входных данных для моделирования горизонтальных траншейных теплообменников.Ключевые ограничения более простых вводов включают в себя то, что все трубопроводы в домене находятся на одном контуре, все траншеи находятся на одинаковом расстоянии друг от друга и каждая траншея имеет одинаковую глубину заглубления. Если это устраивает приложение, объект GroundHeatExchanger: HorizontalTrench является подходящим объектом. Объект использует те же базовые алгоритмы моделирования и структуры данных, что и подробная модель трубопроводной системы, но с более простым набором входных параметров. Для других случаев и более подробных исследований объекты PipingSystem: Underground: * обеспечивают полную гибкость.

Используется двухкоординатная модель теплообмена с конечным объемом труб, погруженных в проводящую среду. Двойная система координат состоит из крупной декартовой системы в проводящей области (например, почвы) с уточненной радиальной системой в области, прилегающей к трубе. Трубы соединяются как объекты в контуре установки и моделируются по мере необходимости во время конвергенции контура, в то время как сама земля моделируется только один раз за шаг системного времени.

Подход

: [ССЫЛКА]

Общая схема разработки и решения [ССЫЛКА]

Реализована новая модель теплопередачи для обработки разнообразных условий подземных трубопроводов.Модель использует подход двойной системы координат для решения области конечного объема с вычислительной эффективностью. Основная идея, лежащая в основе метода двойной системы координат, состоит в том, чтобы сосредоточить вычислительные усилия на той области, где они наиболее необходимы: около трубы (труб). С этой целью используется декартова система координат с крупной сеткой, чтобы решить медленную теплопередачу грунта. Затем в одной из этих ячеек вокруг трубы / изоляции настраивается радиальная система координат со специальной ячейкой интерфейса между системами.На рисунке 241 показан пример ячеек, окружающих трубу, включая радиальную область в ячейке около трубы, а на рисунке 242 показан увеличенный вид самой ячейки около трубы.

Радиальная ячейка «около трубы» в декартовой ячейке

Увеличенный вид радиальной ячейки

Модель теплопередачи грунта может быть создана в полностью трехмерном или квази-трехмерном виде. В любом случае в область помещается трехмерная сетка декартовых ячеек.В полностью трехмерном режиме учитывается осевой теплообмен; в квази-3D режиме аксиальные эффекты игнорируются, и в результате получается набор 2D-срезов по длине домена. Определение того, какой метод будет использоваться в окончательной модели, должно основываться на окончательном тестировании и на балансе между точностью и временем расчета. Эту опцию можно оставить на усмотрение конечного пользователя, но это, вероятно, будет ненужными накладными расходами на ввод.

Для описания всех ячеек используется полностью неявная (и, следовательно, численно стабильная) формулировка, что означает необходимость реализации итерационного цикла.В этом решателе внешний итерационный цикл используется для приведения всей области к сходимости, в то время как внутренний итерационный цикл используется для всех радиальных ячеек. Это сделано для того, чтобы еще больше сфокусировать вычислительные усилия. Внешняя область может сойтись в течение одной или двух итераций, в то время как ячейки «около трубы» могут занять гораздо больше итераций. По этой причине не имеет смысла выполнять итерацию по всей области большое количество раз.

Граничные условия [ССЫЛКА]

Граничное условие дальнего поля определяется корреляцией Кусуды и Ахенбаха (1965), которая требует данных о годовой температуре поверхности земли.Как и в случае с текущей моделью Pipe: Underground, пользователь сможет вводить параметры корреляции напрямую, или информация из объекта ввода месячной температуры грунта будет использоваться для вывода параметров.

Граничное условие поверхности земли определяется балансом энергии между окружающими внутренними ячейками и поверхностью земли, включая конвекцию и излучение. Как и в случае с объектом «Труба: подземный», солнечное воздействие на поверхность земли может быть дополнительным входным параметром, позволяющим получить затемненную поверхность земли.В дополнение к стандартной проводимости, конвекции и как коротковолновой, так и длинноволновой солнечной радиации на поверхности, граничное условие поверхности земли также включает эффекты эвапотранспирации в поверхностной растительности - потери тепла из-за испарения из почвы на поверхность растений. , и внутренняя транспирация самого растения. Скорость эвапотранспирации рассчитывается как потеря влаги с использованием Walter et al. (2005), и переведены в тепловые потери путем умножения на плотность и скрытую теплоту испарения воды.Скорость эвапотранспирации зависит от типа растительности на поверхности; пользователь может изменять растительность на поверхности от бетонной поверхности до довольно высокой травы (около 7 дюймов).

На основе приложения адиабатическое граничное условие также будет реализовано и применено на определенных поверхностях области. Например, для случая, когда присутствует фундамент или зона под плитой, адиабатическая граница будет представлять вертикальную линию симметрии.

Моделирование «ячейки трубы» [ССЫЛКА]

Земля дискретизируется на грубые декартовы ячейки, некоторые из которых будут содержать трубу. Эти «ячейки-трубы» далее дискретизируются в радиальную систему со специализированной ячейкой интерфейса для соединения этих систем. Радиальные ячейки состоят из нескольких ячеек заземления с дополнительной ячейкой изоляции, затем ячейки трубы, а затем непосредственно жидкости.

Жидкость моделируется как цилиндрическая ячейка, взаимодействующая с поступающей жидкостью и передающей тепло трубе.Когда в системе нет потока, ячейка по существу становится радиально адиабатической, так что температура жидкости будет плавать в периоды отключения. Он не будет равняться температуре земли, если только он не выключен в течение длительного времени и переходному теплу не позволено рассеяться. Когда в системе есть поток, поступающая жидкость и теплопередача от стенки трубы уравновешиваются с массой ячейки, чтобы получить новую температуру жидкости для этой ячейки, которая будет передана ниже по потоку в следующую ячейку.

Жидкость внутри ячеек моделируется направленно, так что поток может циркулировать через несколько сегментов трубы в разных направлениях.Направление потока в каждой трубе указывается в поле выбора.

Basement Interaction [LINK]

Модель также может взаимодействовать с поверхностями подвала. Взаимодействие разделено на две части: поверхности пола и поверхности стен. Для каждого из них анализ является сосредоточенным, т.е. все стены рассматриваются как одна средняя поверхность стены, а все этажи рассматриваются как одна средняя поверхность пола. Расстояние, на которое проникает подвал в пределах домена, определяется простой спецификацией ширины и высоты.Тогда домен в разрезе для этого региона. Обратите внимание, что эти расстояния относятся к внешней поверхности стены или пола.

Модель теплопередачи грунта не выполняет моделирование переходных процессов поверхностей подвала. Переходные условия через эти поверхности оставлены на усмотрение соответствующих алгоритмов теплового баланса поверхности. Вместо этого эта модель взаимодействует непосредственно на внешней границе посредством использования модели OtherSideConditions . Модель теплопередачи грунта будет использовать текущий тепловой поток на внешней поверхности в качестве границы для соседних ячеек.После достижения сходимости модель грунта будет эффективно применять граничное условие постоянной температуры поверхности за счет использования очень высокого значения коэффициента конвекции. Алгоритмы теплового баланса поверхности учтут это на следующем временном шаге зоны.

Mesh Development [ССЫЛКА]

Сетка создается с использованием нескольких простых параметров. Существует две различные категории: крупномасштабная декартова сетка и уточненная радиальная сетка около трубы.

  • X, Y, Z сетка

  • Макет сетки
  • Плотность клеток

  • Радиальная сетка

  • Радиальная толщина сетки
  • Количество ячеек

Декартова сетка использует параметр плотности ячеек для определения количества ячеек, используемых в моделировании. Вместо того, чтобы требовать подробного описания всех областей ячеек в домене, этот единственный параметр используется для определения плотности сетки и применяется ко всем областям домена.Параметр плотности ячеек представляет количество ячеек в любых двух разделах домена. Доменная перегородка - это стена подвала или труба, помещенная в домене. После того, как все эти разделы размещены и проверены, области между ними заполняются количеством ячеек, указанным в параметре плотности ячеек. Хотя это может привести к изменению размера ячеек в домене, предполагается, что это поможет сосредоточить вычислительную нагрузку в домене. Конечно, количество ячеек (параметр плотности ячеек) может быть различным для каждого из направлений X, Y и Z, чтобы обеспечить дальнейшую точную настройку области.

Декартова сетка размещается либо однородным, либо симметрично-геометрическим способом. В первом случае ячейки между любыми двумя разделами домена имеют одинаковый размер. В последнем случае ячейки меньше рядом с перегородками, чтобы снова помочь точной настройке вычислительной интенсивности. Если выбран последний вариант, степень неоднородности указывается дополнительным параметром.

Радиальная система координат всегда одинакова для ячеек почвы. Для этого региона необходимо указать два параметра: количество ячеек (количество ячеек грунта, которые должны быть созданы вне ячейки трубы) и радиальная толщина сетки (радиальная расстояние от внешней стенки трубы до границы ячейки).Тогда каждая ячейка почвы будет иметь радиальную толщину, равную толщине радиальной ячейки, деленной на количество ячеек.

Методология моделирования [ССЫЛКА]

Фактическое моделирование этой модели выполняется в двух частях: моделирование грунта и моделирование ячейки трубы.

Так как земля, вероятно, будет медленно перемещаться и легко сходиться, она моделируется один раз за каждый шаг системного времени. Это будет имитировать все ячейки в домене, которые не содержат сегмент трубы.Граничными условиями для этого шага являются текущие условия на поверхности и модель дальнего поля, а также предыдущие значения температуры ячейки трубы. Эта небольшая задержка должна обеспечивать подходящую точность, поскольку системный временной шаг обычно меньше постоянной времени ячейки трубы. Такое разделение задействует ядро ​​разработки модели, снова прикладывая вычислительные усилия там, где они больше всего нужны, рядом с трубами.

Моделирование грунта выполняется один раз за каждый временной шаг, но моделирование ячейки трубы выполняется при каждом вызове компонента.Каждая труба будет размещена на петле установки, но не обязательно на той же стороне петли установки или петли. Таким образом, при каждом обращении к объекту эта труба будет использовать температуры ячеек грунта около трубы в качестве граничных условий для имитации радиальных ячеек «около трубы» и ячейки жидкости. Таким образом, трубы будут многократно моделироваться вслед за потоком конвергенции системы контура завода.

Источники [ССЫЛКА]

Kusuda, T. & Achenbach, P. 1965. «Температура Земли и температурная диффузия на отдельных станциях в Соединенных Штатах», ASHRAE Transactions Vol.71, часть 1, стр. 61–75.

Аллен, Р.Г., Уолтер, И.А., Эллиотт, Р.Л., Хауэлл, Т.А., Итенфису, Д., Дженсен, М.Е., Снайдер, Р.Л. 2005. Стандартизированное эталонное уравнение эвапотранспирации ASCE. Рестон, Вирджиния: Американское общество инженеров-строителей. 59 с.

Насосы). Его реакция зависит от нескольких различных условий. Всего существует три различных переменных решения, две из которых определяются пользователем. Этими тремя решающими факторами являются то, имеет ли насос постоянную или регулируемую скорость, будет ли насос работать непрерывно или с перерывами и есть ли запрос на общий расход в контуре.После определения общего запроса потока цикла моделирование знает, что цикл хотел бы сделать. Следующее, что он делает, - моделирует все циркуляционные насосы, чтобы увидеть, что они действительно могут обеспечить. Тогда общий расход в контуре ограничивается минимумом и максимумом, которые циркуляционные насосы могут обеспечить в это время. Насос с постоянной скоростью работает довольно просто. Если пользователь назначает насос с постоянной скоростью, который работает непрерывно, насос будет работать независимо от наличия нагрузки.Это может привести к добавлению тепла в контур, если никакое оборудование не включено. Если насос имеет постоянную скорость и работает с перебоями, насос будет работать на полную мощность, если будет обнаружена нагрузка, и отключится, если в контуре нет нагрузки.

Насос с регулируемой скоростью определяется с максимальной и минимальной скоростью потока, которые являются физическими пределами устройства. Если в контуре нет нагрузки и насос работает с перебоями, насос может отключиться. Для любых других условий, таких как контур, имеющий нагрузку, и насос работает с перебоями или насос работает непрерывно (независимо от условий нагрузки), насос будет работать и выбирать расход где-то между минимальным и максимальным пределами.В этих случаях, когда насос работает, он будет пытаться удовлетворить запрос потока для всего контура.

Во многих случаях первая оценка потока, запрашиваемая стороной спроса, имеет тенденцию быть довольно точной, и скорость потока не меняется в последующих итерациях. Однако, поскольку существует вероятность того, что катушки или какой-либо другой компонент могут запросить больший поток в будущих итерациях в течение того же временного шага, программа должна не только устанавливать скорости потока, но также поддерживать запись текущих максимальных и минимальных ограничений скорости потока.Эта информация важна не только для самого насоса, но и для другого оборудования, которое может контролировать свою скорость потока и, следовательно, требует знания пределов, в которых они могут работать. В общем, решение о том, какой установить максимальный и минимальный расход, напрямую зависит от типа насоса (с постоянной или переменной скоростью). Для насосов с постоянной скоростью максимальные и минимальные значения расхода одинаковы, и поэтому, если запрошенный расход не соответствует этому, другие компоненты должны либо иметь дело с расходом, либо должна быть доступна байпасная ветвь для обработки избыточного расхода.Для насосов с регулируемой скоростью максимальные и минимальные значения расхода устанавливаются в пределах, определенных пользователем.

Сторона подачи установки / конденсатора [ССЫЛКА]

Модели компонентов, таких как котлы, чиллеры, конденсаторы и градирни, моделируются на стороне подачи установки и в контурах конденсатора. Чтобы обеспечить возможность спецификации реалистичных конфигураций, менеджеры контуров завода были разработаны для поддержки параллельного и последовательного соединения моделей компонентов в контуре. Кроме того, менеджеры циклов были разработаны для поддержки обеих полудетерминированных моделей (например,грамм. модели оценки параметров ASHRAE Primary Toolkit [Pedersen 2001]) и модели «на основе спроса» (например, модели карты производительности BLAST и DOE2.1E). В результате менеджер контура должен иметь возможность моделировать модели, требующие массового расхода в качестве входных данных, и модели, которые рассчитывают массовый расход в качестве выходных данных - иногда в контексте конфигурации с одним контуром.

Чтобы достичь этих критериев проектирования, не прибегая к решателю сети потока на основе давления в части кода HVAC, для руководителя предприятия EnergyPlus был разработан основанный на правилах «преобразователь потока».Преобразователь потока основан на следующих предположениях и ограничениях:

В каждом шлейфе может быть только один сплиттер и один микшер

Из-за того, что в данном шлейфе может быть только один сплиттер и один микшер, логически следует, что на каждой стороне шлейфа может быть не более одного байпаса

Никакие другие компоненты не могут быть включены последовательно с байпасом, т.е. ветвь, которая содержит байпас, может не иметь другого оборудования на этой ветке

Оборудование может быть подключено параллельно только между компонентами разветвителя и смесителя контура

Оборудование может быть соединено последовательно в каждом ответвлении петли

Расходы на отдельных ответвлениях будут контролироваться с использованием максимальных и минимальных доступных ограничений расхода

Преобразователь потока использует простой алгоритм предсказателя-корректора для обеспечения непрерывности массы через разветвитель контура установки, как показано на следующем рисунке.

Схема решения на стороне подачи установки / конденсатора.

Как обсуждалось ранее, насос устанавливает общий массовый расход контура, задавая расход в первом ответвлении на стороне подачи. На втором этапе алгоритм прогнозирования вызывает моделирование каждой единицы оборудования в контуре, и они обновляют свои запросы массового расхода на основе текущих расходов, температур и запросов на распределение нагрузки. Менеджер цикла вызывает соответствующий модуль для имитации (в порядке потока) всех компонентов в каждой ветви цикла, кроме разделителей и смесителей.На этом этапе каждый компонент устанавливает условия на своем выходном узле, включая температуру, и устанавливает потоки компонентов на входном узле. Каждый компонент и ветвь классифицируются по типу управления потоком. До версии 7 это вводился пользователем, где объекты ветвления были помечены в пользовательском входном файле как модель типа АКТИВНЫЙ, СЕРИЙНЫЙ, ПАССИВНЫЙ или ОБХОДНОЙ. Начиная с версии 7 это жестко запрограммировано, и ввод больше не используется. Тип управления потоком АКТИВНЫЙ описывает модель предприятия на основе спроса, которая вычисляет массовый расход в качестве выходных данных.Когда АКТИВНЫЙ компонент выключен, отключает всю ветвь независимо от типа других компонентов в ветке. СЕРИЙНАЯ АКТИВНАЯ ветвь похожа на АКТИВНЫЙ компонент, за исключением того, что в ветке более одного АКТИВНЫХ компонента, поэтому два запроса компонентов могут противоречить друг другу, и поэтому она может не закрывать всю ветвь, когда компонент выключен. Алгоритм разрешения потока одинаков как для АКТИВНЫХ, так и для ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ компонентов, и в остальной части документа описание одного типа будет соответствовать и другому типу.Тип PASSIVE описывает полудетерминированную модель, которая моделируется с массовым расходом на входе. Тип BYPASS обозначает обход контура.

Алгоритм прогнозирования сначала устанавливает желаемую скорость потока для каждой ветви путем поиска АКТИВНЫХ компонентов на ветви. Первый компонент АКТИВНЫЙ в порядке симуляции устанавливает желаемый поток ветвления. Для ответвлений только с ПАССИВНЫМИ компонентами требуется расход между минимальным и максимальным допустимым расходом на ответвлении. Ветви с компонентом BYPASS имеют поток ветвления только тогда, когда все другие вместе взятые ветки не могут обрабатывать весь поток цикла.

Резолвер потока контура вносит все необходимые «поправки» в запрошенные потоки ветвления, чтобы обеспечить полную непрерывность контура. Если сохранение массы позволяет удовлетворить все АКТИВНЫЕ ветви, то оставшийся поток делится между ПАССИВНЫМИ ветвями и, в крайнем случае, БАЙПАСОМ. Если поток недостаточен для удовлетворения потребности ветвления, запросы АКТИВНОГО ветвления удовлетворяются первыми в том порядке, в котором ветки появляются в списке ветвей во входном файле.

Скорость потока определяется сначала для каждой отдельной ветви.Для каждой ветви программа циклически перебирает каждый узел ветви и определяет, каковы потоки запросов и ограничения потока. Предполагается, что наиболее строгие ограничения потока действительны для всей ветви независимо от типа компонента. Активным компонентам дается наивысший приоритет для запроса определенной скорости потока. Если в конкретной ветви имеется более одного активного компонента, то предполагается, что активный компонент в ветви с самым высоким запросом потока диктует запрос потока для всей ветви.

После того, как все ветви установили свои скорости потока и ограничения, разделитель и смеситель должны разрешить различные запросы потока. Смеситель и любая ветвь, следующая за смесителем, пассивны. Таким образом, все управление потоком происходит на разделителе. Разделитель сначала пытается суммировать максимальные и минимальные ограничения для всех активных ветвей, выходящих из устройства, и сравнивает их с ограничениями, действительными для ветви, ведущей в разделитель. Когда существует несоответствие между ограничениями на выходе и ограничениями на входе, при моделировании будут учитываться ограничения на входе из-за того, что насос в действительности управляет потоком в контуре.Поскольку ограничения насоса будут передаваться на сторону спроса со стороны предложения, предполагается, что змеевики или другие компоненты стороны спроса должны находиться в пределах границ насоса.

После того, как поток на разделителе разрешен, при необходимости можно отрегулировать скорость потока на ответвлении и ограничения между разделителем и смесителем. В некоторых случаях это будет обязательно для поддержания баланса масс на делителе. Когда скорость потока, выходящего из разделителя, не соответствует активным запросам ответвления, скорости потока отдельных ответвлений необходимо отрегулировать, чтобы обеспечить дополнительный поток или «дефицит потока».При наличии дополнительного потока избыточный поток сначала направляется через любую обходную ветвь, а затем направляется в пассивные ветви в порядке, обратном их появлению в списке выходов разделителя. Когда все эти ветви будут исчерпаны, а поток все еще будет избыточным, поток будет увеличен к активным ветвям, также в обратном порядке. Обратный порядок гарантирует, что ветвь, появляющаяся первой, имеет наивысший приоритет для получения запрошенной скорости потока.

, если потока недостаточно для удовлетворения всех активных запросов ветвления (т.е., «дефицит потока»), тогда расходы через байпас и пассивные ветви устанавливаются равными нулю. Расходы через активные ответвления затем будут уменьшаться в обратном порядке до тех пор, пока расход на выходе из разделителя не будет соответствовать имеющемуся потоку на входе в разделитель. Для дефицита потока контура установки байпасный и пассивный потоки ответвления также устанавливаются равными нулю, а расходы для каждого активного ответвления рассчитываются следующим образом:

где:

Также необходимо контролировать ограничения потока на ответвлениях и компонентах, так как после изменения скорости потока компоненты должны быть повторно смоделированы с помощью контура управления (воздушный контур, оборудование зоны или сторона подачи установки).Контроллеры для этих компонентов должны знать, были ли изменены ограничения, чтобы при моделировании не происходило переключение между компонентом, запрашивающим поток, который насос не может удовлетворить, и насосом, затем сбрасывающим поток до того, который он может обеспечить. Обратите внимание, что как только скорость потока для любого компонента изменилась, это сигнализирует о необходимости повторно моделировать любой подцикл, с которым он может иметь косвенное соединение. В настоящее время это означает, что при изменении расхода на стороне потребности предприятия при моделировании необходимо пересчитать условия как в воздушном контуре, так и в суб-контурах оборудования зоны, поскольку змеевики и другое оборудование могут находиться по обе стороны от главного воздушного контура.Точно так же, если моделирование стороны потребления конденсатора приводит к изменению расхода через конденсатор чиллера, то сторона подачи установки должна быть запущена для повторного выполнения расчетов. Были приняты меры, чтобы избежать случаев, когда различные полупетли могут просто запускать повторное моделирование своих косвенных соединений в бесконечном цикле.

Емкость контура и нагрев насоса [ССЫЛКА]

Модель установки включает упрощенные методы моделирования емкости жидкости и повышения температуры из-за накачки и трения.При переходе от моделей установки на основе нагрузки или энергии к схеме на основе контура меняются как скорость потока, так и температура жидкости. Это означает, что необходимо контролировать большее количество степеней свободы. Обсуждаемая ранее концепция преобразователя расхода контролирует расход жидкости через компоненты и поддерживает общий баланс массового расхода через контур. Однако температуры все еще необходимо контролировать и моделировать. Можно ожидать, что чисто итерационная процедура сойдется к подходящим температурам контура, но процедура может стать медленной, чтобы сойтись в условиях, когда спрос изменяется быстро или компоненты предложения могут не иметь достаточной мощности для удовлетворения системного спроса.Эта ситуация в чем-то аналогична той, которая существует в связи между зоной и воздушной системой. В этом случае сходимость и стабильность итерационного решения были значительно улучшены за счет добавления тепловой емкости воздуха в зоне и другой быстро реагирующей массы внутри зоны. Основываясь на этом опыте, было решено добавить в модель контура установки тепловую емкость, чтобы получить выгоду от дополнительной стабильности. Поскольку тепловая емкость при взаимодействии зона / система относительно мала, необходимо было использовать численное решение третьего порядка.Хотя тепловая емкость жидкости контура установки относительно высока, потоки жидкости также обладают высокой теплоемкостью и могут быстро изменять температуру, простое решение первого порядка не было признано удовлетворительным, и требовалось точное аналитическое решение.

В реальных условиях часто бывает некоторая задержка между изменениями в условиях подачи и соответствующими изменениями в компонентах стороны спроса из-за перемещения жидкости по контуру с конечной скоростью.

Перекачивание жидкости по контуру увеличивает тепло жидкости за счет трения.Небольшое нагревание происходит в насосе и по всему контуру. Количество тепла равно работе, выполняемой насосом с жидкостью. Это так называемое насосное тепло является усложняющим фактором при моделировании установки, поскольку тепловое воздействие насоса изменяет нагрузку на основное оборудование. Необходим простой метод учета нагнетания тепла, который не увеличивает трудностей численного решения и (начиная с версии 7) в EnergyPlus это достигается путем включения тепла насоса в модель емкости контура.

Производственные контуры включают простую модель емкости контура для моделирования этих эффектов на основе модели резервуара с хорошим перемешиванием. У каждого полупетля есть резервуар с хорошо перемешиваемым устройством, расположенный на его входе, как показано на рисунке 112. Температура резервуара моделируется как функция массы резервуара, расхода жидкости на входе и температуры, а также тепла насоса. Энергия не теряется или не набирается из-за накопления в емкости контура.

Модели резервуаров для измерения емкости контура

Общий объем контура установки разделен на два резервуара на каждом входе полупетля.Для обычных контуров (без обычных труб) каждый резервуар составляет половину объема контура установки. Для обычных контуров трубопровода резервуар на входе стороны подачи имеет три четверти объема, а резервуар на входе стороны потребления - одну четверть. Каждому контуру установки назначается общий объем жидкости, вводимый пользователем, или процедура автоматического расчета на основе расчетного расхода. Размер тепловой емкости влияет на скорость восстановления из ситуаций, когда заданное значение не поддерживалось. Пользователь должен оценить объем жидкости на основе размера труб в контуре.Обратите внимание, что приблизительных оценок вполне достаточно. Емкость контура (м 3 ) может быть рассчитана на основе данных о размере трубы, но обычно это не известно. Если задана нулевая емкость, приведенная выше формулировка сводится к мгновенному обновлению температуры обновления потребности, а температура на входе потребности становится температурой на выходе подачи на предыдущем временном шаге. Если указана очень большая емкость, это может привести к нереалистичной временной задержке и может быть плохой ответ на изменения заданной температуры контура.Параметр «Автосчет» дает разумные значения емкости контура и рассчитывается следующим образом:

Температура резервуара моделируется путем рисования контрольного объема и баланса энергии вокруг резервуара и решения для температуры. Температура каждого резервуара пересчитывается всякий раз, когда две полупетли соединяются вместе. История температуры резервуара сохраняется в конце временного шага моделирования. Уравнение модели для резервуара (и температуры на выходе) формулируется следующим образом:

Температура резервуара в конце временного шага моделирования определяется с помощью аналитического подхода и выражается как

где:

= Предыдущий системный временной шаг температуры резервуара [° C]

= Текущая температура резервуара и его выходная температура [° C]

= Текущий массовый расход жидкости через резервуар [кг / с]

= Продолжительность шага системного времени [секунды]

= Теплоемкость жидкости [Дж / кг]

= Масса воды в баке [кг]

= Тепло, выделяемое насосом в баке [Вт]

При моделировании предприятий, использующих один из обычных режимов трубы для контуров установки, используется та же модель резервуара, но резервуары расположены по-разному и учитывают дополнительные соединения.Для обычных трубных ситуаций резервуары расположены на выходе из полуконтурного соединения с общими трубными соединениями после резервуара.

Средняя температура указывается как температура резервуара. Средняя температура определяется как значение интегральной функции температуры резервуара на интервале [ 0 , δt ]

Вход для преобразователя потока растений [ССЫЛКА]

Вход, специально связанный с преобразователем потока, состоит из списка ветвей объекта и списка коннекторов объекта, как показано в справочнике ввода-вывода.Определенные пользователем имена связывают цикл предприятия с его ветвями (содержащимися в BranchList) и определяют разделители и смесители цикла, содержащиеся в ConnectorList. Синтаксис Connector: Splitter и Connector: Mixer, в свою очередь, определяет относительное соединение ветвей друг с другом в цикле.

Определение ответвления вводится при моделировании и порядке подключения для всех компонентов в ответвлении. В моделировании предполагается, что входной узел первого компонента, указанного в ответвлении, является входным узлом ответвления, а выходной узел последнего компонента, указанного в ответвлении, является выходным узлом ответвления.Примеры всего синтаксиса ввода показаны в Справочнике по вводу / выводу для соответствующего объекта.

Сводка схем распределения нагрузки [ССЫЛКА]

В EnergyPlus используются три схемы распределения нагрузки. На рисунке ниже показан алгоритм распределения нагрузки предприятия. Общая потребность в контуре рассчитывается и используется в программе ManagePlantLoopOperation для определения доступного оборудования на основе схемы диспетчерского управления, указанной пользователем.После того, как все доступные компоненты были идентифицированы, потребность в цикле распределяется между доступными компонентами на основе указанной пользователем схемы распределения нагрузки.

Схема распределения нагрузки

Схема ОПТИМАЛЬНАЯ сначала загружает каждый компонент до его оптимального коэффициента частичной нагрузки (указанного во входных данных). Любая оставшаяся потребность в контуре распределяется равномерно по всем компонентам. Схема SEQUENTIAL загружает каждый компонент по одному до полной загрузки, пока не будет удовлетворена потребность в контуре.Компоненты загружаются в том порядке, в котором они появляются в списке оборудования, указанном во входных данных. Схема UNIFORM сначала распределяет нагрузку равномерно между всеми доступными компонентами. Если некоторые компоненты не обладают способностью выдерживать равномерно распределенную нагрузку, оставшаяся нагрузка делится между оставшимися компонентами.

Сводка схем расчета потребности в контуре завода [ССЫЛКА]

В EnergyPlus есть две схемы расчета потребности в контуре завода. Есть SingleSetPoint и DualSetPointDeadband ; SingleSetPoint используется по умолчанию, если это поле остается пустым в объекте PlantLoop.В схеме SingleSetPoint для Plant Loop требуется, чтобы диспетчер уставок установил единичное значение уставки, которое устанавливает Node% TempSetPoint. Примерами этого Менеджера заданных значений могут быть: объекты SetpointManager: Scheduled, SetpointManager: OutdoorAirReset и т. Д. Для схемы DualSetPointDeadband цикл Plant Loop требует, чтобы диспетчер заданных значений устанавливал значения верхнего и нижнего заданных значений для Node% TempSetPointHi и Node% TempSetPointLo. Примеры этого менеджера уставок: SetpointManager: Scheduled: DualSetpoint.Обратитесь к Справочнику по входам и выходам для правильного использования этих менеджеров уставок.

Схема расчета потребности в контуре завода определяет количество нагрева или охлаждения, необходимое для доведения температуры контура завода до заданного значения (ей). Когда это значение определено, схема распределения нагрузки, описанная в предыдущем разделе, принимает это значение и распределяет нагрузку на соответствующее оборудование. Схема расчета спроса определяет, как рассчитывается нагрузка.В следующем разделе приводится сводка двух алгоритмов и их использования.

Схема расчета потребности в контуре SingleSetPoint [LINK]

Схема SingleSetPoint для PlantLoop принимает значение, которое помещается в Node% TempSetPoint, и вычисляет нагрузку на нагрев или охлаждение, необходимую для получения этой уставки.

  DeltaTemp = LoopSetPoint - LoopTempIn
LoopDemand = mdot * Cp * DeltaTemp  

Знак запроса контура определяет, имеет ли контур охлаждающую или нагревательную нагрузку.Затем схема распределения нагрузки распределяет эту рассчитанную нагрузку на соответствующее оборудование.

Схема расчета потребности в шлейфе DualSetPointDeadband [LINK]

Схема DualSetPointDeadband для PlantLoop принимает значение, которое помещается в Node% TempSetPointHi, а Node% TempSetPointLo вычисляет нагревательную или охлаждающую нагрузку, необходимую для получения этой уставки; если в DeadBand, то нагрузка не рассчитывается. Нижеприведенный псевдокод показывает основу алгоритма.

 ! Рассчитайте потребность в петле
ЕСЛИ (mdot> 0,0) ТО
  LoadtoHeatingSetPoint = mdot * Cp * (LoopSetPointLo - LoopTempIn)
  LoadtoCoolingSetPoint = mdot * Cp * (LoopSetPointHi - LoopTempIn)
  ! Возможные комбинации:
  ! 1 LoadToHeatingSetPoint> 0 и LoadToCoolingSetPoint> 0 -> Требуется нагрев
  ! 2 LoadToHeatingSetPoint <0 & LoadToCoolingSetPoint <0 -> Требуется охлаждение
  ! 3 LoadToHeatingSetPoint <0 & LoadToCoolingSetPoint> 0 -> Зона нечувствительности
  ! 4 LoadToHeatingSetPoint> 0 и LoadToCoolingSetPoint <0 -> Невозможно
  ЕСЛИ (LoadToHeatingSetPoint.GT. 0.0 .И. LoadToCoolingSetPoint .GT. 0.0) ТОГДА
     LoopDemand = LoadToHeatingSetPoint
  ИНАЧЕ ЕСЛИ (LoadToHeatingSetPoint .LT. 0.0. И. LoadToCoolingSetPoint .LT. 0.0) ТОГДА
     LoopDemand = LoadToCoolingSetPoint
  ИНАЧЕ ЕСЛИ (LoadToHeatingSetPoint .LT. 0.0. И. LoadToCoolingSetPoint .GT. 0.0) ТО
     LoopDemand = 0,0
  ЕЩЕ
     ВЫЗОВ ShowSevereError
  КОНЕЦ ЕСЛИ
ЕЩЕ
  LoopDemand = 0,0
КОНЕЦ ЕСЛИ

ЕСЛИ (ABS (LoopDemand)  

Знак запроса контура определяет, имеет ли контур охлаждающую или нагревательную нагрузку.Затем схема распределения нагрузки распределяет эту рассчитанную нагрузку на соответствующее оборудование, если таковое имеется.

Схема работы установки

и конденсаторного оборудования [ССЫЛКА]

Установки и контуры конденсатора должны иметь какой-либо механизм для управления работой контура и какое оборудование доступно в различных рабочих условиях. После того, как нагрузка контура рассчитана по условиям возврата со стороны спроса и с использованием заданного значения контура, эту нагрузку необходимо распределить для оборудования подачи в соответствии с вводом пользователя.В основном это делается по схемам работы.

Каждая схема работы должна иметь тип схемы работы, ее идентифицирующее имя и расписание, определяющее ее доступность. Первой схеме, фигурирующей в списке, предоставляется наивысший приоритет; вторая схема имеет второй по величине приоритет и т. д. Другими словами, если в соответствии с ее расписанием доступна первая схема работы, то она используется при моделировании для определения того, как работает установка или контур конденсатора. Если он недоступен, вторая схема работы в списке проверяется, чтобы увидеть, доступна ли она, пока не будет найдена схема с наивысшим приоритетом, которая также доступна.Подробную информацию о поле ввода см. В Справочнике по вводу и выводу.

Схемы работы завода

[ССЫЛКА]

Подробную информацию о поле ввода см. В Справочнике по вводу-выводу. Варианты схем управления установкой:

Неконтролируемый цикл работы [ССЫЛКА]

The PlantEquipmentOperation: Неконтролируемая схема использует полную мощность оборудования подачи и соответственно охлаждает или нагревает контур. Примером может служить градирня, в которой градирня будет охлаждать контур конденсатора со всей его доступной производительностью и не будет ограничиваться диапазоном производительности или уставкой.Неконтролируемая работа контура просто определяет группу оборудования, которая работает «неуправляемо». Если контур работает, это оборудование также будет работать, если оно не будет отключено резольвером потока контура для поддержания непрерывности в контуре жидкости.

Работа на основе диапазона нагрузки охлаждения или Работа на основе диапазона нагрузки нагрева [ССЫЛКА]

PlantEquipmentOperation: CoolingLoad (или PlantEquipmentOperation: HeatingLoad) определяет различные диапазоны и список оборудования, действительный для каждого диапазона.В каждом трио есть нижний предел диапазона нагрузки, верхний предел диапазона нагрузки и имя, которое связано со списком доступности оборудования (PlantEquipmentList). Работа в диапазоне нагрузок используется, когда рассчитывается нагрузка контура, а затем выбирается оборудование в надлежащем диапазоне. Это позволяет наиболее эффективно эксплуатировать оборудование предприятия или определять наиболее эффективную конфигурацию предприятия. Когда список оборудования обнаружен, нагрузка распределяется на оборудование способом, выбранным пользователем с помощью схемы распределения нагрузки «Оптимальная или последовательная».Схема работы, основанная на диапазоне нагрузки, имеет два связанных с ней оператора: основной оператор, который определяет диапазоны, в которых допустимы отдельные настройки приоритета, и списки оборудования, которое может использоваться для каждого диапазона.

Схемы работы конденсатора

[ССЫЛКА]

Это очень похоже на схемы работы установки, но есть еще несколько вариантов, доступных с CondenserLoop. Схемы работы конденсатора применимы к оборудованию на «стороне подачи» контура конденсатора - насосам, градирням, теплообменникам с заземлением и т. Д.Ключевые слова выбирают алгоритм, который будет использоваться для определения оборудования, доступного для каждого временного шага. Схема «Работа на основе диапазона » выбирает определенный пользователем набор оборудования для каждого указанного пользователем диапазона конкретной переменной моделирования. «На основе диапазона нагрузки » Схема сравнивает спрос на стороне подачи конденсатора с указанными диапазонами нагрузки и соответствующими списками оборудования. В схемах «На улице… На основе диапазона» текущее значение параметра окружающей среды сравнивается с диапазонами, заданными пользователем.Подробную информацию о поле ввода см. В Справочнике по вводу и выводу.

Неконтролируемый цикл работы [ССЫЛКА]

The PlantEquipmentOperation: Неконтролируемая схема использует полную мощность оборудования подачи и соответственно охлаждает или нагревает контур. Примером может служить градирня, в которой градирня будет охлаждать контур конденсатора со всей его доступной производительностью и не будет ограничиваться диапазоном производительности или уставкой. Неконтролируемая работа контура просто определяет группу оборудования, которая работает «неуправляемо».Если контур работает, это оборудование также будет работать, если оно не будет отключено резольвером потока контура для поддержания непрерывности в контуре жидкости.

Работа на основе диапазона нагрузки охлаждения или Работа на основе диапазона нагрузки нагрева [ССЫЛКА]

Оператор PlantEquipmentOperation: CoolingLoad (или PlantEquipmentOperation: HeatingLoad) определяет различные диапазоны и список оборудования, действительный для каждого диапазона. В каждом трио есть нижний предел диапазона нагрузки, верхний предел диапазона нагрузки и имя, которое связано со списком доступности оборудования (CondenserEquipmentList).Работа в диапазоне нагрузок используется, когда рассчитывается нагрузка контура, а затем выбирается оборудование в надлежащем диапазоне. Это позволяет обеспечить наиболее эффективную работу оборудования предприятия или определить наиболее эффективную конфигурацию предприятия. Когда список оборудования обнаружен, нагрузка распределяется на оборудование способом, выбранным пользователем с помощью схемы распределения нагрузки «Оптимальная или последовательная». Схема работы, основанная на диапазоне нагрузки, имеет два связанных с ней оператора: основной оператор, который определяет диапазоны, в которых допустимы индивидуальные настройки приоритета, и списки оборудования, которое может использоваться для каждого диапазона.

Наружная работа с сухой лампой на основе диапазона, Наружная работа с влажной лампой на основе диапазона, работа на основе относительной влажности на улице вне диапазона [ССЫЛКА]

Различные утверждения «PlantEquipmentOperation: Outdoor *» определяют различные диапазоны различных параметров окружающей среды и список оборудования, действительный для каждого диапазона. После ключевого слова и идентифицирующего имени ожидается серия троек данных. В каждом трио есть нижний предел диапазона нагрузки, верхний предел диапазона нагрузки и имя, которое ссылается на список доступности оборудования («CondenserEquipmentList»).

Эксплуатация на основе разницы температур на открытом воздухе Drybulb. Эксплуатация на основе разницы температур с влажной лампой на открытом воздухе [LINK]

Различные стратегии управления заявлениями «PlantEquipmentOperation: Outdoor * Difference» помогают управлять любым конденсаторным оборудованием на основе разницы между температурой эталонного узла и любой температурой окружающей среды. Например, градирней можно управлять с помощью стратегии, которая учитывает разницу между температурой на входе в градирню и температурой по влажному термометру.Диапазон различий указывается для каждого списка оборудования.

Системы первичного-вторичного контура [ССЫЛКА]

Метод моделирования первично-вторичной системы в EnergyPlus называется Common Pipe.

Common Pipe [ССЫЛКА]

Функция общей трубы устраняет необходимость указывать по два разных контура EnergyPlus для первичного и вторичного полупетлей. Вместо этого пользователь может настроить систему так, как она используется в реальных приложениях.Обычная симуляция трубопровода требует, чтобы насосы были размещены на обеих сторонах контура (вторичный) и приток (первичный). Типичная схема общей трубы, используемая в EnergyPlus, показана на рисунке 92. Основные допущения при реализации общей трубы следующие:

Насосы размещаются как на стороне спроса, так и на стороне предложения.

Расход вторичного насоса может быть меньше, равен или больше расхода первичного насоса.

Расход во входном узле полупетля равен потоку в выходном узле полупетля.

Насосы могут иметь разные расписания, и любой контур может быть отключен, когда другой контур все еще работает.

Общая схема расположения труб

Симуляция общей трубы выполняется во время вызова обновления интерфейса как на уровне «предложение-спрос», так и «спрос-предложение». Соответствующие проверки используются, чтобы убедиться, что эффект разворота потока между итерациями учтен. Более того, общая труба отслеживает расход и температуру на всех четырех связанных с ней узлах; а именно входные и выходные узлы каждого вспомогательного контура.Эта запись поможет определить, сошлись ли петли или нет. В ситуациях, когда первичный компонент соответствует заданному значению, а элементы управления змеевиком не изменяют свой запрос потока, общая труба сходится быстро. Простое описание алгоритма управления для общей реализации Pipe выглядит следующим образом:

При FirstHVACiteration общий поток трубопровода инициализируется нулевым значением.

Общий канал моделируется на интерфейсах, поэтому у нас будет 2 разных обработчика потока с каждой стороны интерфейса.

Петли и соответствующие скорости потока назначаются на входе или выходе (для общей трубы) в зависимости от интерфейса, который их вызывает. Таким образом, когда общая труба вызывается из интерфейса спроса и предложения, входной контур является стороной спроса, а выходной контур - стороной предложения, и наоборот.

Расход на входе сравнивается с расходом на выходе, и разница устанавливается как общий расход трубы.

На каждом интерфейсе потоку общего трубопровода назначается направление, которое может быть направлено внутрь интерфейса (входящий поток <выходной поток) или от границы раздела (входящий поток> выходной поток).

Температура на выходе рассчитывается в зависимости от расхода и направления потока. Когда поток находится вдали от границы раздела, температура потока на выходе такая же, как температура потока на входе. Для обычного потока в трубопроводе в границу раздела температура выходного потока рассчитывается как смешанная температура входящего потока и общего потока в трубопроводе.

В интерфейсе спроса и предложения температура и расход на входе на стороне подачи обновляются каждую итерацию. В интерфейсе спроса и предложения обновляется только поток.Температура обновляется только в конце временного шага.

Циклы повторяются до тех пор, пока расход и температура на всех 4 задействованных узлах не изменятся.

Двусторонняя общая труба [ССЫЛКА]

Доступна модель, называемая двусторонней общей трубой, которая позволяет моделировать первично-вторичные системы как единый контур предприятия. В типичном моделировании контура завода EnergyPlus единственным управляемым входным / выходным узлом полупетля является выходной узел стороны подачи.В некоторых случаях это требование становится ограничением при анализе различных вариантов. Хорошим примером является приложение для хранения тепла во льду, где на этапе зарядки уставка змеевика может отличаться от уставки оборудования для хранения льда. В этой модели интерфейс между двумя полупетлями включает в себя два дополнительных пути потока, которые по существу разделяют один контур установки на стороны первичного и вторичного контура. Несмотря на то, что двухсторонний общий трубопровод является общим, некоторые предположения применяются при моделировании компонента.Предположения следующие

  • Вторичный поток может быть меньше, равен или больше основного потока.
  • Массовый расход на выпускном узле первичной стороны всегда равен массовому расходу на впускном узле первичной стороны.
  • Массовый расход на выпускном узле вторичной стороны всегда равен массовому расходу на впускном узле вторичной стороны.
  • Можно управлять только одним дополнительным узлом, либо входом первичной стороны, либо входом вторичной стороны (вместе с узлом выхода первичной стороны / стороны подачи).Система уравнений, описывающая интерфейс контура, будет неадекватной, если необходимо управлять как первичным, так и вторичным узлами ввода.

На рисунке 115 показана схема двусторонней общей трубы. Имеются два общих участка трубопровода, показанные пунктирными линиями, что обеспечивает некоторую рециркуляцию на уровне полупетля. Модель допускает общий поток трубы в одном или обоих направлениях. Модель определяет расход в обычных трубах и температуру в узлах на основе следующего:

  • Какой дополнительный узел контролируется для достижения заданного значения температуры? Если впускной узел первичной стороны управляется, то регулируются потоки для обеспечения желаемой температуры на впуске стороны подачи.Если впускной узел вторичной стороны управляется, то регулируются потоки для обеспечения желаемой температуры на впуске стороны потребления.
  • Достижимо ли указанное заданное значение при текущих условиях вторичного и первичного выхода? Если заданное значение недостижимо, то расход в каждом общем участке трубы уменьшается до минимально возможного значения.
  • В управляемом узле с известной выходной температурой по запросу, выходной температурой подачи, первичным расходом и вторичным расходом и балансом энергии используется для расчета рециркуляционных потоков в общих трубах для этого конкретного полупетля, так что желаемое заданное значение температуры составляет достигнуто.
  • При известном потоке в одном общем участке трубы поток от первичного к вторичному (или от вторичного к первичному) легко получить с помощью баланса массы.
  • Когда двухсторонняя общая труба контролирует условия на вторичной стороне или стороне потребления, входном узле, тогда модель емкости контура, обычно используемая для условий на входе потребления, не используется, поскольку это может помешать управлению.

Схема двусторонней общей трубы, используемой в первично-вторичной системе.

Контурные системы рекуперации тепла [ССЫЛКА]

Рекуперация тепла достигается путем задания другого набора контуров спроса и предложения. Каждый из компонентов рекуперации тепла, то есть чиллеры с приводом от двигателя и турбины внутреннего сгорания, а также турбогенераторы внутреннего сгорания и внутреннего сгорания, спроектирован так, чтобы использовать существующую структуру компонентов / контуров / решений, чтобы облегчить моделирование с существующим менеджером стороны спроса и менеджером стороны предложения. Рекуперация тепла обычно содержит компоненты, которые выделяют тепло, которое может быть рекуперировано, а также возможность хранить или использовать это тепло в другом месте системы.Компонент, который может накапливать избыточное тепло и позволять использовать его в другом месте в системе или для горячего водоснабжения, - это Водонагреватель: Простой, он определен в Справочнике по входам / выходам.

.

В приведенном выше примере показан контур охлажденной воды, в котором охлажденная вода подается от чиллера с приводом от дизельного двигателя. Есть контур горячей воды, который подается от водонагревателя: простой. Также существует график использования горячей воды для бытового потребления на водонагревателе, избыточный спрос которого может быть удовлетворен за счет ряда источников тепла, указанных пользователем.Затем на стороне потребления контура рекуперации тепла есть чиллер с приводом от двигателя, электрические генераторы внутреннего сгорания и турбины внутреннего сгорания с заданными массовыми расходами для рекуперации тепла. Эта горячая вода подается на подающей стороне насосом рекуперации тепла и обеспечивает теплом водонагреватель для достижения заданного значения водонагревателя. Это, вероятно, одна из наиболее сложных конфигураций и взаимодействий, которые могут иметь место при рекуперации тепла, но с использованием конфигураций со стороны спроса и предложения станции ее можно расширить для удовлетворения большинства пользовательских конфигураций.Водонагреватель также можно использовать только для удовлетворения запланированного потребления горячей воды для бытовых нужд, обеспечения источника горячей воды для оборудования PlantLoop или обеспечения резервуара для хранения горячей воды для рекуперации тепла в качестве единственной функции. Или можно настроить любую комбинацию вышеперечисленного. Файлы примеров некоторых из этих конфигураций предоставляются с установкой.

Моделирование падения давления на заводе [ССЫЛКА]

Начиная с версии 4.0, добавлена ​​функция, которая позволяет лучше рассчитывать давление в контурах установки и конденсатора.Без какого-либо метода петли по существу игнорируют узловые давления. Это подходит для многих приложений, однако может привести к неточности в мощности насоса. Это особенно заметно в тех случаях, когда расход в контуре может резко меняться в широком диапазоне конфигураций, поскольку мощность насоса зависит от номинального значения мощности и номинального значения напора насоса. По мере того как компоненты контура включаются и выключаются, перепад давления будет изменяться, поэтому мощность насоса должна динамически обновляться с этими изменениями.

Общие характеристики модели: [ССЫЛКА]

Рассчитывает падение давления в контуре на основе информации о падении давления, размещенной на ответвлениях.Они вводятся в виде общих кривых (линейных, квадратичных) или информации о падении давления (незначительные потери / коэффициент трения).

Падение давления в контуре используется в качестве нового напора насоса. Информация о характеристике насоса не вводится, поэтому предполагается, что насос всегда сможет соответствовать этой рабочей точке. Будущие усовершенствования позволят насосу двигаться по кривой, основанной на заданном напоре.

Модель

не разрешает расходы на параллельных ветвях для соответствия падению давления, это объясняется ниже, но в основном она берет максимальное падение давления от параллельных компонентов давления и применяет его ко всем параллельным компонентам.

Модель

подходит для следующих конфигураций:

Расположение насоса

Петлевой насос

Отводные насосы

Типы петель

PlantLoop

Конденсаторный контур

Впуск на стороне подачи (перед насосом) всегда настраивается на стандартное атмосферное давление. Это позволяет давлению в узлах вокруг контура оставаться положительным. Фактические значения давления не так уж и важны, для наших расчетов интерес представляет дельта-давление, но это заставляет значения давления казаться реалистичными, если построить график давления вокруг контура.

Падение давления на уровне ответвления, а не на уровне компонента. Если на одном ответвлении обнаружено несколько компонентов, падение давления всегда применяется к последнему компоненту на ответвлении. Это согласуется с правилом, согласно которому насос всегда должен быть первым компонентом, если он находится в ответвлении.

В расчетах используются расход в ответвлении и температура на входе в ответвление для расчета свойств всей ветви.

Подробные ограничения: [ССЫЛКА]

Кривые падения давления нельзя размещать на ответвлениях, в которых есть только насос.Кривые давления могут быть нанесены на впускной патрубок подачи с насосом, если на том же патрубке после насоса есть другие компоненты.

При использовании насосов ответвления кривые падения давления на впускном патрубке подачи игнорируются. Поместите информацию о падении давления после насосов.

В настоящее время моделирование падения давления не допускается при моделировании обычных труб (насосов по запросу). Будущая версия системы падения давления позволит это сделать, позволяя каждому насосу справляться с падением давления на данной стороне контура (спрос или предложение).

Подробные этапы расчета: [ССЫЛКА]

Перед моделированием стороны потребления инициализируется система давления. Все давления в узлах сбрасываются, а значения перепада давления для ответвлений повторно инициализируются.

После моделирования всех компонентов ответвления рассчитывается падение давления для этого ответвления. Это падение давления регистрируется в системе падения давления для использования в последующих расчетах уровня контура.

После моделирования всего контура (со стороны спроса и предложения) расчеты падения давления на уровне контура выполняются с использованием следующих шагов:

Начиная с выхода на стороне потребления (связанного с входом подачи) и работая в обратном направлении, давление в узле обновляется, и давление в контуре суммируется путем «добавления перепадов давления», которые обнаруживаются вокруг контура.Работая в обратном направлении, мы можем легко сохранить давление на входе насоса как реальное значение (стандартное атмосферное давление).

Когда встречается параллельная система, выполняется специальная операция. Поскольку мы не разрешаем потоки с помощью этой версии моделирования давления, параллельная система настроена на использование наибольшего значения перепада давления, обнаруженного на параллельных ветвях. Таким образом, компонент с наибольшим перепадом давления, по существу, управляет набором параллельных ветвей, а другие компоненты должны соответствовать перепаду давления, чтобы достичь желаемой скорости потока.Для этого в разветвитель устанавливаются «воображаемые» вентили. Это позволяет отдельным ответвлениям сообщать свою собственную информацию о давлении, в то время как делитель учитывает необходимое падение давления для соответствия регулирующему ответвлению. Это показано графически на рисунке ниже.

Рисунок 117: Объяснение клапанов, встроенных в объект Splitter

Поскольку разделитель автоматически регулирует падение давления, необходимое для соответствия давлению в параллельной системе, в смеситель будет поступать и выходить равномерный поток со всех ветвей.

Эти расчеты выполняются вокруг контура и приводят к значению падения давления для всего контура.

Для мощности насоса требуется значение напора, прежде чем он сможет добавить тепло в контур, что выполняется до расчета каких-либо компонентов и выполнения любых расчетов системы давления. По этой причине мощность насоса рассчитывается исходя из номинального напора во время первой итерации. На последующих итерациях мощность насоса основывается на динамическом напоре, рассчитанном на основе информации о падении давления.

Если что-то радикально изменится между одной итерацией, то цикл будет повторно смоделирован, и будет использоваться последнее значение напора. К моменту схождения цикла давление между текущей и большинством предыдущих итераций согласуется с допуском моделирования. Таким образом, насос использует запаздывающее значение напора, но после схождения контура запаздывающее и текущее значения согласуются.

Расчеты падения давления: [ССЫЛКА]

Можно ввести два типа кривых падения давления, каждый со своим собственным вычислительным механизмом:

Общий: Кривая любой формы (единственная независимая переменная), например линейная или квадратичная, может представлять падение давления в Паскалях как функцию текущего массового расхода в кг / с.Это обычное дело для регрессии падения давления компонентов, таких как тепловые насосы, в квадратичную форму наилучшего соответствия. Затем рассчитывается перепад давления на ответвлении путем оценки этой кривой с заданным расходом на ответвлении.

Информация о давлении: Этот расчет включает два типа перепада давления: эффекты трения и незначительные потери. Управляющее уравнение:

Пользователь вводит значение для коэффициента малых потерь K, чтобы представить все незначительные потери в этой ветви.Если пользователь вводит информацию о трении, коэффициент малых потерь может быть нулевым или пустым.

Пользователь вводит шероховатость, e, или фиксированное значение коэффициента трения для учета потерь на трение на ответвлении, а также эквивалентную длину L. Если пользователь вводит шероховатость, коэффициент трения рассчитывается на основе аппроксимации диаграммы Муди (Хааланд , 1983):

Если пользователь вводит информацию о незначительных потерях, то информацию о коэффициенте трения можно не учитывать.

Диаметр является эквивалентным значением и используется для расчета относительной шероховатости при расчете трения, а также скорости при любом расчете падения давления.

Кривые рабочего насоса для определения рабочей точки контура [ССЫЛКА]

Помимо возможности расчета падения давления в контуре, EnergyPlus также может выполнять определение расхода насосной системы «на уровне контура». Компоненты падения давления, которые были описаны в предыдущих разделах, объединены с вводом безразмерной кривой давления-расхода насоса, и на каждой итерации они используются для определения надлежащей рабочей точки для контура.

К этой симуляции применяются некоторые ограничения. Как и при моделировании базового падения давления, обычные трубы в текущей версии не действуют. Для этой фазы кривой насоса моделирование также ограничено «насосами контура», поэтому насосы не следует использовать на параллельных ветвях между смесителем и сплиттером.

Идея изменения характеристики насоса в том виде, в каком она реализована в настоящее время, основана на насосе с постоянной скоростью. Насос с регулируемой скоростью в EnergyPlus уже может эффективно изменять свои характеристики расхода / давления в соответствии с потребностями.Таким образом, этот этап реализован только для модели Pump: ConstantSpeed.

Модель работает, аппроксимируя цикл квадратичной формой падения давления, а затем повторяя итерацию, чтобы найти рабочую точку. Затем весь цикл предприятия повторяется, чтобы найти рабочую точку, которая пытается соответствовать запрошенным потокам. Обратите внимание, что при моделировании насоса на основе давления цикл, скорее всего, не будет достигать заданного значения на каждом временном шаге, в то время как выполнение более простого подхода (без давления) может привести к моделированию с более жестким контролем.Принимая это решение, вы должны учитывать реализм подхода, основанного на давлении, по сравнению с подходом без давления, который может быть более жестко контролируемым и потребует меньше входных требований.

На первой итерации установки еще недостаточно информации для определения моделирования давления-потока, поэтому расход через контур устанавливается равным номинальному расходу насоса (независимо от кривой производительности насоса). Для этого номинального расхода падение давления в каждой ветви будет рассчитано системой давления на заводе.Таким образом, после этого первого прохождения через контур система давления теперь имеет действительную точку потока и давления в системе. С этой точки (падение давления в ветви и номинальный массовый расход) рассчитывается постоянная давления для каждой ветви, предполагая квадратичную зависимость между падением давления и массовым расходом.

Если есть параллельные ветви, эквивалент K рассчитывается по следующей формуле.

Из всех этих значений «K» ветвей вычисляется соответствующее значение K для полного цикла.Это репрезентативное значение K для цикла заблокирует системную кривую для одной итерации. Это значение K будет изменяться на протяжении итераций высокоуровневого объекта и временных шагов моделирования.

Безразмерная характеристика насоса вводится следующим образом:

C 1-4 ~~ - это коэффициенты кривой с последним обязательным ненулевым постоянным членом C 0 (поскольку кривая насоса не проходит через начало координат).

Безразмерные переменные в предыдущем уравнении определяются с помощью следующих выражений:

Ψ - Безразмерный рост давления:

φ - Безразмерный поток:

Пользователь предварительно преобразует значения массового расхода и давления в эти безразмерные формы, чтобы построить аппроксимацию кривой.Затем программа преобразует безразмерные формы в фактические значения на основе скорости насоса, диаметра и плотности жидкости. Это дает правильное соотношение давления и расхода для моделирования.

Резольвер потока рабочей точки насосной системы: [ССЫЛКА]

Компоненты падения давления и кривая насоса описаны в предыдущих разделах. Здесь описывается процедура, которая фактически использует эти кривые для перехода к рабочей точке. Эта процедура вызывается моделью насоса, поскольку она определяет, какой поток она должна использовать.Резольвер потока считывает безразмерную характеристику насоса, константу давления в контуре (значение K) и номинальный массовый расход (или массовый расход с последней итерации). Резольвер находит пересечение двух кривых путем последовательной замены с коэффициентом затухания 0,9. Если расход выходит за пределы (или если в какой-либо итерации выходит за пределы) диапазона, для которого предлагается подгонка кривой насоса, резольвер приведет значение в пределы диапазона, поэтому важно указать диапазон подбора кривой (в терминах безразмерного расхода) для характеристики насоса пользователем.Было замечено, что простая последовательная замена (иногда) расходится в зависимости от формы кривых и / или расположения рабочей точки. Коэффициент демпфирования обеспечивает стабильность для последовательной замены, и было замечено, что он сходится за меньшее количество итераций, ускоряя функцию. Коэффициент демпфирования был установлен равным 0,9, поскольку он показал полную стабильность во время испытаний, хотя для определенного набора кривых может быть доступно более оптимальное значение. В будущей версии может быть улучшен алгоритм выбора самого коэффициента демпфирования.

Источники [ССЫЛКА]

Хааланд, SE. 1983. «Простые и явные формулы для фактора трения в турбулентном потоке». Транзакции ASIVIE, Journal of Fluids Engineering 103: pp. 89-90.

Схема расположения трубопроводов для систем водяного отопления

Несмотря на то, что много внимания уделяется эффективным котлам и инновационным радиаторам, конструкция системы трубопроводов часто является причиной или выходом из строя гидравлической системы отопления.Хорошая система трубопроводов может быть разницей между шумной, неудобной, энергоемкой системой и системой, которая обеспечивает комфорт во всех комнатах в доме.

Чтобы спроектировать эффективную систему, вы должны согласовать источник тепла с «излучателями тепла», то есть радиаторами и конвекторами. Некоторые типы излучателей тепла лучше всего подходят для источников тепла с относительно высокой температурой. Например, знакомые конвекторы с плинтусами из оребренных труб, которые используются во многих жилых и коммерческих зданиях, хорошо работают с температурой воды выше 150 ° F, но не с низкотемпературными системами, такими как тепловые насосы с грунтовым источником (см. Таблицу «Соответствие Компоненты »).

После того, как вы выбрали котел и несколько излучателей тепла, вам нужна система трубопроводов, разработанная для получения максимальной отдачи от этого отопительного оборудования с точки зрения комфорта и эффективности. В этой статье рассматриваются достоинства и недостатки четырех способов прокладки трубопроводов, которые подходят для использования с оборудованием, часто используемым в жилых и небольших коммерческих зданиях.

Последовательная цепь

В последовательном контуре простейшая гидравлическая система трубопроводов, радиаторы и котел находятся в одном общем контуре.Радиаторы около конца контура часто больше, чтобы компенсировать более низкую температуру воды.

В простейшей гидравлической распределительной системе все излучатели тепла соединены в общий контур или «контур» с источником тепла. В этом устройстве температура воды постепенно понижается по мере перехода от одного излучателя тепла к другому. Это снижение температуры необходимо учитывать при выборе и размере излучателей тепла.

Распространенной ошибкой является определение размеров излучателей тепла на основе средней температуры воды в системе.В случае последовательного контура вы должны рассчитывать тепловые излучатели в зависимости от температуры воды в их конкретных местах в контуре трубопровода. Если вы этого не сделаете, вы услышите жалобы на перегретые комнаты в начале контура трубопровода (ближайший к источнику тепла) и на неудобно прохладные комнаты в конце.

Основным преимуществом последовательных схем является простой и недорогой монтаж. Однако, поскольку вода протекает через все излучатели тепла, когда циркуляционный насос работает, вы не можете использовать клапан для регулирования тепловой мощности данного излучателя.Если бы вы это сделали, вы бы ограничили поток через всю систему. Другими словами, недостатком последовательной схемы является невозможность независимого управления отдельными излучателями тепла в соответствии с требованиями комфорта.

Как правило, последовательные цепи лучше всего подходят для высокотемпературных излучателей тепла, таких как плинтус из оребренных труб, в небольших зданиях, которые контролируются как одна зона. Их не следует использовать с излучателями тепла с высокими характеристиками падения давления, такими как теплые полы и некоторые конвекторы фанкойлов.

Однотрубные системы

Однотрубная система изолирует котел от основного контура трубы, когда котел не работает. Тройники и клапаны с термостатическим управлением отводят воду из основного контура, направляют ее через радиаторы, а затем возвращают в основную линию

«Однотрубная система» или «система Monoflo», как ее иногда называют, представляет собой распределительную систему, в которой используются специальные тройники для отвода части горячей воды по разветвлению трубопровода.Если ручной или автоматический регулирующий клапан установлен на пути разветвления трубопровода, поток воды через данный теплоизлучатель можно полностью контролировать. Это позволяет вам контролировать скорость вывода тепла от каждого излучателя тепла, не затрагивая всю систему. Таким образом, однотрубные системы обладают потенциалом для управления зонами от одной комнаты к другой, чего не предлагают последовательные схемы. В большинстве случаев обширное зонирование может быть выполнено с меньшими затратами с помощью однотрубной системы, чем с любым другим типом распределительной системы.

Поскольку тепловая мощность от каждого излучателя тепла может регулироваться независимо, однотрубные системы также позволяют увеличивать размеры отдельных излучателей тепла. Эта функция может быть хорошо применена в ванной комнате, где можно настроить слишком большой излучатель тепла для быстрого нагрева комнаты перед принятием душа или ванны, а затем сбросить настройки для поддержания нормальной комфортной температуры. Если бы вы сделали это с последовательной схемой, вы бы постоянно перегревали комнату.

Плинтус из оребренных труб, панельные радиаторы и конвекторы фанкойлов можно комбинировать и комбинировать по желанию, все они подключаются как отдельные ответвления от главной распределительной цепи.Каждый блок по-прежнему необходимо подобрать в соответствии с температурой воды, которую он получает из основного контура. Эта главная цепь обычно проходит по периметру здания и проходит под излучателями тепла, расположенными на внешних стенах. Такая компоновка экономит деньги за счет минимизации количества труб, используемых между основным контуром и излучателями тепла.

Наилучшим способом управления однотрубными системами является обеспечение постоянной циркуляции нагретой воды по основному контуру в течение отопительного сезона.Термостаты открываются и закрываются по мере необходимости для удовлетворения потребности в отоплении отдельных комнат. Поскольку используется постоянная циркуляция, лучше всего подключать котел к системе, как показано выше. Циркуляционный насос котла работает только при пожаре котла. В других случаях поток воды в основном контуре идет в обход котла, уменьшая потери тепла вне цикла.

Многозонные и многоконтурные системы

В многозонной системе для каждой зоны используется отдельный основной контур, обеспечивая воду в каждую зону примерно одинаковой температуры.Предпочтительный метод - использовать небольшой циркуляционный насос и обратный клапан на каждом контуре.

Другой метод зонирования гидронной системы использует отдельный трубопровод для каждой зонированной области. Есть два способа настроить это; использование отдельного циркуляционного насоса для каждой зоны или одного циркуляционного насоса большего размера и нескольких электрических зонных клапанов. Я предпочитаю первый метод по следующим причинам:

• Циркуляционные насосы с малой зоной потребляют меньше электроэнергии и работают только тогда, когда соответствующая зона требует тепла.Для сравнения: единственный более крупный циркуляционный насос в системе с зонным клапаном должен работать всякий раз, когда одна или несколько зон требуют тепла.

• Когда один большой циркуляционный насос работает только с одной активной зоной, скорость потока может быть достаточно высокой, чтобы создать раздражающие шумы потока в трубах.

• При выходе из строя циркуляционного насоса нагрев прерывается только в одной зоне. Остальные зоны работают в обычном режиме. Отказ циркуляционного насоса в системе с зонным клапаном предотвратит доставку тепла ко всей системе.

Важно отметить, что подпружиненный обратный клапан должен быть установлен в каждой зоне мульти-циркуляционной системы. Если нет обратных клапанов, и только одна зона требует тепла, теплая вода будет течь обратно через контуры, которые должны быть отключены. Это ограничит тепловыделение активной цепи. Это также может привести к попаданию нежелательного тепла в излучатели тепла в теплую погоду, когда котел работает только для нагрева воды для бытового потребления.

У многозонных систем с отдельными контурами есть еще одно преимущество: каждая зона получает воду примерно одинаковой температуры.Это может позволить иметь несколько меньшие размеры излучателей тепла по сравнению с последовательной схемой. Если излучатели тепла имеют соответствующий размер, вы также можете эксплуатировать систему при немного более низкой температуре, что повысит ее общую эффективность.

Двухтрубные системы

Двухтрубная система подает воду к каждому радиатору по всей системе почти с одинаковой температурой. Все радиаторы подключаются между общей питающей магистралью и общей обратной магистралью. Двухтрубные системы чаще встречаются в коммерческих зданиях и хорошо подходят для конденсационных котлов.

Наиболее распространенный тип гидравлической распределительной системы в коммерческих зданиях известен как двухтрубная или параллельная система. В этой конструкции, которая также может использоваться в жилых системах, каждый излучатель тепла расположен в отдельной ответвленной цепи, которая подключается к общей питающей сети и общей обратной магистрали. Каждая ответвленная цепь проходит «параллельно» другим, позволяя каждому излучателю тепла получать воду примерно одинаковой температуры. Теоретически это позволяет использовать излучатели меньшего размера в каждой комнате.

Предпочтительный метод подключения ответвленных цепей к сети показан выше. Эта конструкция, называемая «системой обратного возврата», приводит к сбалансированному потоку через ответвленные цепи.

На этой диаграмме показаны типичные рабочие диапазоны различных источников водяного тепла, излучателей тепла и трубопроводных систем, хотя в необычных обстоятельствах иногда могут потребоваться конструкции, выходящие за пределы этих диапазонов.

Поскольку каждый излучатель тепла получает воду примерно одинаковой температуры, перепад температуры между подающей и обратной линиями котла будет меньше, чем в системе последовательных трубопроводов.Например, в типичной параллельной системе перепад температуры между подающей и обратной линиями котла может составлять всего около 10 ° F. Напротив, типичная последовательная система может иметь падение температуры на 20 ° F или более. Меньший перепад температуры в двухтрубной системе помогает поддерживать температуру воды, возвращающейся в котел, выше точки росы выхлопных газов, что предотвращает конденсацию дымовых газов.

Двухтрубные системы - лучший выбор для использования с низкотемпературными источниками тепла, такими как тепловые насосы или конденсационные котлы.Системы теплого пола можно рассматривать как двухтрубные, поскольку каждый контур пола подключен параллельно с другими контурами на распределительных станциях. Двухтрубные системы также позволяют легко зонировать, используя клапаны для регулирования потока через любой данный излучатель тепла.

Почему мои параллельные водонагреватели не подают тепло?

Благодаря службе поддержки BigLadder EnergyPlus теперь все работает должным образом. Мне нужно было отключить объект PlantEquipmentOperation: HeatingLoad для объекта PlantEquipmentOperation: ComponentSetpoint , а затем добавить SetpointManager для каждого выхода резервуара.

Вот раздел из вопроса с необходимыми изменениями.

  PlantLoop,
   Вторичный контур HW,! - Название петли
   Вода,                                       ! - Тип жидкости
   ,! - Тип жидкости, определяемый пользователем
   Работа вторичного контура HW,! - Схема работы заводского оборудования
   Выход на стороне подачи вторичного контура ГС,! - Узел заданного значения температуры контура
   80.00,! - Максимальная температура контура (C)
   0.00,! - Минимальная температура контура (C)
   авто размер,                                    ! - Максимальный расход контура (м3 / с)
   0,000000,! - Минимальный расход контура (м3 / с)
   автосчет,! - Объем заводского контура (м3)
   Боковой впуск вторичного контура ГС,! - Впускной узел со стороны завода
   Выход на стороне подачи вторичного контура ГС,! - выходной узел со стороны завода
   Боковые ответвления вторичного контура ГС,! - Название списка ответвлений на стороне завода
   Разъемы со стороны вторичного контура HW,! - Название списка соединителей на стороне завода
   Вторичный впускной канал контура ГС,! - Впускной узел на стороне спроса
   Выходной патрубок вторичного контура ГС,! - Узел отвода на стороне спроса
   Ответвления вторичного контура HW,! - Название списка ответвлений на стороне спроса
   Разъемы вторичного контура HW на стороне спроса,! - Название списка соединителей на стороне спроса
   Последовательный,! - Схема распределения нагрузки
   Список диспетчера доступности вторичных шлейфов HW,! - Название списка менеджеров доступности
   SingleSetpoint,! - Схема расчета потребности в контуре завода
   Никто,                                        ! - Общее моделирование трубы
   Никто; ! - Тип моделирования давления

PlantEquipmentOperationSchemes,
   Работа вторичного контура HW,! - Наименование схемы работы установки / конденсаторного оборудования
   PlantEquipmentOperation: ComponentSetpoint,! - Схема управления типом объекта 1
   Схема вторичного контура HW 1,! - Название схемы управления 1
   На; ! - Схема управления график 1

SetpointManager: по расписанию,
   PCM_Setpoint_Manager,! - Имя
   Температура,! - Управляющая переменная
   PCM Tank Temp Schedule,! - Название графика
   Узел первичного выхода резервуара PCM; ! - Имя узла уставки или списка узлов

SetpointManager: по расписанию,
   WaterHeater_Setpoint_Manager,! - Имя
   Температура,! - Управляющая переменная
   График температуры бака главного водонагревателя,! - Название графика
   Узел первичного выхода водонагревателя; ! - Имя узла уставки или списка узлов

PlantEquipmentOperation: ComponentSetpoint,
    Схема вторичного контура HW 1,
    Водонагреватель: Смешанный,! - Оборудование 1 Тип объекта
    Водонагреватель,! - Название оборудования 1
    Первичный входной узел водонагревателя,! - Имя узла расчета потребления 1
    Узел первичного выхода водонагревателя,! - Имя узла уставки 1
    autosize,! - Расход компонента 1
    Отопление,! - Тип операции 1
    Водонагреватель: Смешанный,! - Оборудование 2 Тип объекта
    Танк ПКМ,! - Название оборудования 2
    Узел первичного впуска резервуара PCM,! - Имя узла расчета потребности 2
    Узел первичного выхода резервуара PCM,! - Имя узла уставки 2
    autosize,! - Расход компонента 2
    Обогрев; ! - Тип операции 2
  

Процесс ввода котла в эксплуатацию | HPAC Engineering

Если вы попросите 10 руководителей строительных проектов дать определение сдачи в эксплуатацию, вы, вероятно, получите 10 разных ответов - иногда совпадающих, иногда расходящихся.Вместо того, чтобы пытаться окончательно определить, каким «должен быть» ввод в эксплуатацию, в данной статье основное внимание уделяется конкретному и высокоэффективному подходу к вводу в эксплуатацию коммерческой котельной системы.

Современные котлы / горелки являются результатом более чем 150 лет промышленного развития и являются одними из наиболее широко применяемых и надежных единиц отопительного оборудования в мире. Тем не менее, хотя базовый котел может оставаться практически таким же, он может иметь разные конструкции, выполнять различные функции и часто служит «базой» для широкого спектра вспомогательного или зависимого оборудования.Эти вспомогательные детали и компоненты должны быть точно согласованы с конкретной работой, и именно с ними выполняется большая часть нашей пуско-наладочной работы. Цель состоит в том, чтобы предоставить владельцу здания наиболее стабильную, эффективную и удобную в обслуживании систему с учетом общих целей и ограничений проекта. Этот процесс требует много времени на месте, изучения компонентов в процессе их установки и изучения руководств по компонентам, чтобы определить, как они могут наилучшим образом эксплуатироваться, контролироваться и взаимодействовать.

Когда процесс работает хорошо, это выигрыш для всех: владелец получает качественную систему, которая работает эффективно и легко обслуживается, тесные отношения агента по вводу в эксплуатацию с инженером записи и связи с процессом запроса информации строителя обеспечивают истинное намерение проектировщика реализовано, у мастеров есть технический представитель на месте, который может дать рекомендации, у каждого есть точка контакта, с которой они могут координировать запуск подсистем и начальные испытания, у строительных подрядчиков и поставщиков оборудования есть окончательные даты, когда система будет установлена ​​и будет работать должным образом, а эффективность, которая могла быть упущена в процессе проектирования, будет обнаружена и обеспечит владельцу / оператору значительную операционную экономию в течение всего срока службы системы.

К сожалению, из-за временных и / или финансовых ограничений полный процесс ввода в эксплуатацию часто прерывается. Самый распространенный пример этого происходит, когда агент по вводу в эксплуатацию вовлекается в процесс в конце игры, иногда кажется, что это запоздалая мысль. В действительности, агент может предоставить наиболее полезные данные на ранней стадии процесса проектирования, предпочтительно до того, как будет сделан значительный выбор оборудования и интерфейсов.

Методология ввода в эксплуатацию

В следующих разделах подробно описаны основные этапы процесса ввода в эксплуатацию.
Разработка проекта, включая представление оборудования, монтаж, эксплуатацию и техническое обслуживание. Этот этап не менее важен, чем собственно тестирование, которое обычно считается вводом в эксплуатацию. Цель на этом этапе не в том, чтобы предугадать разработчика, а в том, чтобы по-настоящему понять, как проектировщик и владелец предполагают, чтобы вся система систем работала.

Шаги на этом этапе включают:

Расчет нагрузки и расчет котла .Котлы должны иметь соответствующий размер не только для полной расчетной нагрузки, но и для всех разумно ожидаемых переходных состояний. Цель состоит в том, чтобы предотвратить проблемы, которые могут повлиять на надежность и эффективность из-за короткого цикла работы котла в периоды низкой нагрузки. Бойлеры большего размера не обязательно лучше.

Постановка и контроль. Должны ли котлы автоматически включаться центральной системой «главного управления», будут ли дополнительные котлы просто добавляться (и удаляться) вручную по мере необходимости, или система будет в некотором роде гибридом из двух?

Резервирование. Должна быть достаточная избыточность (в количестве), чтобы соответствовать концепции работы проектировщика и владельца и требованиям к обслуживанию и / или аварийному переключению. Например, владелец может предпочесть использовать два котла меньшего размера, работающих параллельно, вместо того, чтобы рисковать полным отказом одного более крупного котла, или он может захотеть всегда иметь один «дополнительный» котел для планового обслуживания и внепланового ремонта.

Эффективность режима ожидания. Если ожидается, что резервные котлы будут работать, когда это необходимо, в какой степени они должны поддерживаться в тепле, чтобы обеспечить быстрое включение при необходимости? Какой метод используется для наиболее эффективного поддержания этой температуры и совместим ли этот метод с методом регулирования скорости горения котла?

Например, мы недавно ввели в эксплуатацию систему водогрейного котла с пожарной трубкой и температурой на выходе 190 ° F, в которой, по замыслу, вода возвращалась из здания при температуре 160 ° F.Предусмотрен небольшой поток возвратной воды, достаточный для поддержания автономного котла при температуре возврата. К сожалению, эта концепция не была проработана достаточно подробно с производителем котла. На практике, когда котел запускался при температуре обратной магистрали, регулирование котла могло занять до 90 минут, прежде чем он позволил бы разжечь полную мощность. Это ограничение было введено производителем, чтобы обеспечить достаточно постепенный прогрев огнеупоров. Ясно, что это не соответствовало требованиям владельца по аварийному переключению, и необходимо было реализовать альтернативную схему включения котла и концепцию эксплуатации.

Размеры трубопроводов и насосов. Насосные и трубопроводные подсистемы должны быть достаточными для поддержки конструкции котла и соответствовать концепции эксплуатации владельца и любым требованиям к резервированию. Они также должны соответствовать и соответствовать проектному замыслу системы отопления здания.

Расходомер. Расходомеры (например, пара, питательной воды и / или подпиточной воды) должны быть правильно выбраны и рассчитаны для обеспечения надежного измерения при максимальных расчетных расходах, а также при максимальном диапазоне отклонений.Как и при выборе бойлера, больше не обязательно лучше; расходомер, просто «соответствующий размеру трубы», почти всегда слишком велик и часто имеет трудности с считыванием при более низком уровне требований.

Поскольку эти устройства обычно используются для мониторинга производительности и / или выставления счетов, а иногда и для фактического управления котлом (например, как в трехэлементной системе контроля уровня воды с паровым барабаном), их правильный выбор имеет важное значение. Не менее важна потребность в требуемых диаметрах трубопровода до и после установки.Во многих «герметичных» котельных из-за этих устройств может возникнуть необходимость в прямом (ых) участке (ах) трубопровода, специально установленного для точного измерения расхода.

Регулирующая арматура. Как и расходомеры, регулирующий клапан, «размер которого соответствует длине трубы», обычно слишком велик. Его размер должен соответствовать расходу котла.

Координация предохранительного клапана. Достаточно ли отделены настройки сброса давления котла от нормальной рабочей точки котла? Общее практическое правило - избегать нормальной работы котла при превышении 80% уставки предохранительного клапана агрегата.Способны ли подающие насосы обеспечивать достаточный поток в котел, по крайней мере, на 103% от уставки сброса котла? Смысл требований норм котла состоит в том, чтобы обеспечить возможность подачи питательной воды в котел с такой скоростью, с какой сбросы котла могут сбрасывать пар, тем самым предотвращая каскадирование состояния высокого давления в опасную аварию с низким уровнем воды. Все ли предохранительные клапаны в системе питательной воды согласованы с этой схемой?

Контрольные соединения. Есть ли способ проверить работу котла (ов) во всем рабочем диапазоне? Возможно подключение котла к фактической нагрузке, но при этом будет обеспечена надежная нагрузка, достаточная для полного «прогиба» котла от максимального отклонения до максимальной проектной рабочей точки в течение периода времени, в течение которого необходимо провести испытания. ? Предположим, что тестирование может потребоваться повторить несколько раз.

Система парового котла может нуждаться в выпуске пара / глушителя или других средствах создания искусственной потребности в паре. В зависимости от конфигурации (например, конструкция с высоким процентом возврата конденсата) может также потребоваться временная вспомогательная система подпитки для поддержки сброса или продувки пара. Другой вариант - сброс пара в теплообменники для рекуперации конденсата при одновременном отведении тепла в другом месте.

Тепло водогрейных котлов HVAC часто может отводиться в систему чиллера с помощью ручного управления клапаном управления воздухом.Это также может стать нагрузкой для тестирования чиллера. Тем не менее, любые специальные тестовые соединения должны быть продуманы на этапе проектирования.

Строительство и установка

На этом этапе ввода в эксплуатацию ход строительства отслеживается на месте по мере установки различных компонентов. Целью является раннее обнаружение любых проблем, которые могут вызвать проблемы во время запуска и эксплуатационного тестирования.

Примеры элементов, которые следует подробно рассмотреть, включают:

Монтаж и опоры трубопроводов. Входят ли трубопровод и подвесная система в соответствии с проектом и с учетом любого анализа напряжений, чтобы оставить достаточно места для теплового расширения, не создавая чрезмерных напряжений в соединениях оборудования? Правильно ли установлены различные обратные клапаны? Редукторы пара устанавливаются правой стороной вверх? (Это кажется слишком распространенной проблемой; некоторые установщики думают, что редукторы пара выглядят перевернутыми при правильной установке.) Правильно ли «зажата» система паропровода, чтобы избежать гидроудара? Устанавливаются ли необходимые аксессуары для трубопроводов для облегчения текущего обслуживания? Например, установлены ли штуцеры (или фланцы) на предохранительных клапанах, чтобы их можно было легко снять для рутинных стендовых испытаний под давлением? Правильно ли направлены предохранительные клапаны и связанные с ними стоки в указанное или другое безопасное место? Присоединено ли устройство дистанционного управления ко всем указанным клапанам для обеспечения работы, включая аварийное отключение, без необходимости использования лестницы или защитного снаряжения?

Доступ к котлу. Поскольку сердцевина котла заглубляется в трубы и кабельную канавку, все ли необходимые для обслуживания и ремонта доступы остаются открытыми? Обратите особое внимание на поворотные дуги при открывании дверей, которые часто становятся главной целью вторжения.

Правильно ли настроены собственные механизмы теплового расширения котла? Обычно это достигается с помощью ослабленных болтов с двойной гайкой на шлицевых или скользящих ножках. Есть ли вокруг котла достаточно места для расширения? Чем больше и горячее котел, тем больше он расширяется.Физическое расширение более крупных котлов может быть весьма значительным. Необходимо обеспечить, чтобы все трубопроводы, кабельные каналы и платформы, устанавливаемые на котле и вокруг него, перемещались согласованно с тем, как сам котел рассчитан на расширение.

Химическая обработка. Активно ли участвует поставщик химической обработки в процессе строительства? Этот человек должен быть задействован до того, как первая капля воды будет помещена в сосуд, и будет управлять химическим составом воды на протяжении всего процесса запуска, тестирования и ввода в эксплуатацию.

Тестирование соединений. На этапе строительства и монтажа мы проверяем наличие различных кранов и соединений для проведения полных пусконаладочных испытаний. Наиболее распространенными примерами таких подключений являются устройства, позволяющие проводить измерения давления и температуры в критических точках или там, где нет встроенных приборов.

Планы ввода в эксплуатацию. Это последний элемент этого этапа. Эти планы могут быть такими же простыми или сложными, как и сам проект.Как правило, вся котельная система разбита на ее основные подсистемы (например, питательная вода, подача топлива, конденсат, собственно котел и т. Д.). В каждом плане четко указано, какие пусконаладочные испытания будут выполнены, какими должны быть ожидаемые результаты проектирования, какие предварительные условия требуются и какие стороны участвуют в тестировании.

Эти планы лучше всего составлять вместе с ключевыми поставщиками и установщиками всей котельной системы. Это помогает добиться поддержки и способствует совместной работе для достижения успеха.

Отчеты производителя о запуске являются ключевой частью этих планов ввода в эксплуатацию, но значительный упор делается на адаптацию каждого плана для реалистичной проверки каждого компонента в соответствии с его разработкой с учетом контекста его фактической операционной функции. Например, отчет производителя о запуске может просто подтвердить, что насосный агрегат A запускается и работает правильно, имеет правильную и сбалансированную силу тока, не протекает и работает в соответствии с расчетной кривой производительности. Однако баланс плана ввода в эксплуатацию может проверить, что насосный агрегат A активируется по требованию системы B, распределяет свой правильно сбалансированный выпуск в систему C и точно сообщает о своем состоянии и аварийных сигналах в систему D через систему E.

Тестирование и демонстрация

Этот этап ввода в эксплуатацию почти всегда в значительной степени совпадает со строительно-монтажными работами. Лучше всего тестировать оборудование, как только оно будет готово к тестированию. Если только 60 процентов возможностей конкретной подсистемы готовы для тестирования, это нормально: протестируйте эти 60 процентов сейчас и завершите остальные, когда остальные будут готовы. Чем раньше будет проведен каждый тест, тем раньше будут обнаружены и исправлены проблемы, и все это будет способствовать соблюдению графика.Вот почему заранее составленные планы ввода в эксплуатацию, четко определяющие все испытания, которые необходимо выполнить, имеют решающее значение для отслеживания завершения испытаний при вводе в эксплуатацию.

Пусконаладочные испытания и демонстрация охватывают пять областей:

Установка оборудования и предварительные проверки. Убедитесь, что система установлена ​​в соответствии с проектом и инструкциями производителя. Большая часть этих проверок выполняется во время фазы установки и строительства, описанной выше, и часто хорошо детализирована в контрольном списке и отчете производителя.

Проверки безопасности оборудования. Убедитесь, что подсистема работает безопасно и все ее собственные защитные блокировки функционируют должным образом.

Тестирование последовательности работы оборудования. Система запускается, останавливается и управляется так, как задумано в проекте? Правильно ли реагирует система на все спроектированные входы и обеспечивает ли она надлежащий мониторинг, управление и выходы сигнализации? Соответствует ли какая-либо последовательность запуска / выключения общей работе системы и соответствует ли она общему замыслу проекта? Поддерживает ли последовательность установки производственную концепцию владельца?

Тестирование работоспособности оборудования. Это основа того, что обычно считается вводом в эксплуатацию. Обеспечивает ли котел проектную мощность в британских тепловых единицах при расчетном давлении, эффективности и уровне выбросов? Плавно ли он переходит через весь рабочий диапазон до максимального расчетного диапазона изменения? Правильно ли он переходит в режим повышения и понижения и «ведет себя хорошо» с любыми другими котлами, которые также могут быть на станции, разделяя нагрузку в соответствии с проектным замыслом? Правильно ли изгибается котел, обеспечивая адекватную реакцию на ожидаемые изменения нагрузки и нагрузки в соответствии с конструкцией?

Тестирование ненормального оборудования. Приводит ли котел и связанные с ним подсистемы в безопасное состояние во время отказов, как самого себя, так и установки в целом? Приводит ли отключение к управляемому останову или к серии каскадных отказов? Запускается ли резервная котельная система и включается ли она с достаточной скоростью, чтобы поддерживать нагрузку в соответствии с замыслом проекта и концепцией эксплуатации владельца / оператора? Делает ли система свой статус четко видимой для оператора, чтобы он мог предпринять какие-либо немедленные или контролирующие действия и сделать соответствующие уведомления? Достаточно ли ведется регистрация данных для разумной реконструкции после события?

Отчеты о вводе в эксплуатацию

Как и в любом формальном процессе строительства, требуется заключительный отчет.В этом отчете излагаются различные выводы и предоставляется подробная документация в виде отчетов о запуске, полевых заметок, данных испытаний производительности, технических характеристик оборудования и т. Д.

В отчете не должно быть сюрпризов; любое оборудование, которое уже не работает в соответствии с замыслом проекта, будет предметом значительного обсуждения проектной группой.

Эти отчеты представляют собой ценный источник информации в течение жизненного цикла завода, поскольку почти всегда возникает необходимость сравнивать текущую производительность с исходной производительностью.

Рик Ботто, ME, PE, является основателем и владельцем Cornerstone Automation LLC. Cornerstone специализируется на проектировании, установке и интеграции механических / электрических / сантехнических систем и систем вентиляции и кондиционирования в секторах здравоохранения, гостиничного бизнеса и средней промышленности. Он имеет степень бакалавра машиностроения в Университете Христианских братьев и работал подрядчиком по механике и автоматизации с 1985 года.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *