Домашний очаг. Часть 3

КАСКАДНАЯ УСТАНОВКА ОТОПИТЕЛЬНЫХ КОТЛОВ. Редакция журнала «Современный дом» продолжает серию статей (см. № 2, 4, 5/2013), посвященных установке отопительного оборудованя в проекты домов и коттеджей. Сегодня представители ведущих отраслевых компаний ARISTON THERMO RUS, VAILLANT, VIESSMANN обсуждают проблемы каскадной установки котлов. Речь пойдет об отопительных системах для загородных домов средней и большой площади, требующих установки мощностей около 60–120 кВт. Что предпочесть — один агрегат такой мощности или несколько меньшей мощности? Достоинства и недостатки обеих схем, экономическая целесообразность?   Павел МАЛИЧ, специалист по обучению и технической поддержке компании ARISTON: Если есть возможность, то в проекте коттеджа лучше установить несколько котлов меньшей мощности, так как при выходе одного котла из строя, второй сможет поддерживать работу системы при длительном ремонте или доставке запчастей. Что касается затрат, то система с одним котлом обойдется дешевле. Евгений СОТНИЧЕНКО, директор департамента обучения компании VAILLANT: Как правило, на сегодняшний день большинство потребителей опирается на мнение профессиональной монтажной организации или на собственное, если таковое имеется. Зачастую на нашем рынке отсутствует грамотное техническое информирование конечного потребителя, и выбор падает на ту систему, которая дешевле при начальных инвестициях. А это всегда один теплогенератор большой мощности. Однако у системы каскада оборудования есть несколько серьезных преимуществ: а) с увеличением числа теплогенераторов увеличивается глубина модуляции, а значит можно достигать экономии расхода топлива 30–40 %. Конечно, важное качество продукта — возможности систем управления, предоставляемые производителем котлов; б) надежность каскадной системы всегда выше — за счет количества аппаратов мы всегда находимся под защитой от непредсказуемых сюрпризов, что особенно важно в зимний период времени. Сергей ТЕРЕНТЬЕВ, инженер академии VIESSMANN: Количество используемых котлов при теплоснабжении загородных домов средней и большой площади может быть любое, главное чтобы они отвечали требуемой тепловой нагрузке потребителя. Существенный недостаток многокотловой схемы — удорожание стоимости котельной. Но аргументом в пользу такого выбора является равномерная эксплуатация котлов, учитывая сезонность: летом лишь нагрузка ГВС, наличие резерва на случай выхода из строя одного из котлов. Проблема увеличения технологически необходимого пространства при использовании многокотловой установки решается применением настенных установок. — Можно ли говорить о преимуществе одной из схем? Какова их область применения? ARISTON: Каскадные котельные (несколько котлов, совместно работающих на одну систему) применяются, как правило, для обеспечения нужд систем отопления большой мощности. Конденсационные котлы ARISTON, с применением аксессуаров для каскадной установки, могут быть объединены в каскад до восьми котлов. Соответственно, с учетом того что максимальная мощность настенного конденсационного котла ARISTON GENUS PREMIUM HP составляет 100 кВт, максимальная мощность каскадной котельной может составлять 800 кВт, а с сентября 2013года возможности установки возрастут до 1 200 кВт. VAILLANT: На первый вопрос я ответил выше. А касательно второго, каскадные схемы применяются, как правило, в больших жилых домах, в торговых и промышленных объектах. Основная причина — повышение экономичности и надежности. VIESSMANN: Говорить о преимуществах той или иной схемы можно лишь, учитывая условия конкретного объекта. На практике при использовании напольных теплогенераторов малой мощности (котлы VIESSMANN до 70 кВт) мы часто встречаемся с двухкотловой установкой (по 42 или по 48 кВт). Целью такого выбора является плавное пошаговое производство тепла в зависимости от требуемой нагрузки. То есть, если требуется покрыть лишь часть от суммарной нагрузки, нет необходимости использовать оба котла. Причем теплогенераторы не обязательно должны быть по 50 % от номинальной мощности каждый, соотношение может быть любым, здесь помимо номинальной нагрузки хорошо бы знать минимальную требуемую. Хотя использование однокотловых установок из конденсационных котлов (Vitocrossal, Vitodens) и позволяет (благодаря модулируемой горелке) генерировать тепло в широком диапазоне мощности, но применение многокотловых схем может еще расширить диапазон модуляции и упростить монтаж котельной благодаря меньшим габаритам и массе большего количества котлов. — Как правильно рассчитать мощность и количество котлов? Какой должен быть запас мощности? Какой процент от мощности каждого из котлов может быть минимально задействован? ARISTON: Мощность каскадной котельной проекта дома подбирается на основе теплового расчета. Зная расчетную мощность котельной можно подобрать необходимое количество котлов для обеспечения заданной мощности. Если применять котлы ARISTON GENUS PREMIUM EVO, то минимальный процент мощности каждого из котлов, который может быть задействован, составляет 10 % от номинала. VAILLANT: Каждый случай индивидуален, однако тут диктует все условия именно экономичность, а точнее, расход топлива. Этот критерий будет заметно влиять на минимальную потребляемую мощность системы отепления. Поэтому, как правило, специалисты стремятся подбирать теплогенераторы таким образом, чтобы их минимальная мощность соответствовала 10-процентному потреблению системы отопления и давала возможность работать без учащенных циклов включения/выключения при плюсовых температурах. VIESSMANN: Мощность и количество котлов для проекта загородного дома определяется посредством выполненного расчета потребности тепла и технического задания, и комплектовать котельную котлами рекомендуется по номиналу мощности. Запас по мощности чаще предусматривается именно в случае неточного, приблизительного расчета. Хотя также встречаются случаи, когда запас предусматривается на перспективу увеличения потребности в тепле: строительство пристройки, веранды, бани, гаража и т. д. в будущем. Говоря о минимальной тепловой нагрузке для котельной, необходимо учитывать неравномерность, сезонность теплогенерации. Допустим, зимой, в лютые морозы, нам потребуется максимальная генерация тепла котельной (расчет номинальной нагрузки котельной), а вот жарким летом лишь ее часть на горячее водоснабжение. Именно данный случай (нагрузку на ГВС) и следует рассматривать в качестве минимальной мощности котельной. А если одному котлу технически сложно покрывать и пиковую зимнюю нагрузку, и минимальную нагрузку на ГВС летом (как в нашем примере), рекомендуется использовать установку из нескольких котлов. Минимальная нагрузка котла зависит от конструкции котла и возможности горелки, так, например: у конденсационного (Vitocrossal, Vitodens) —порядка 20 %, котла настенного Vitopend — 40 %, Vitogas — 100. — Все ли модели котлов можно использовать в каскаде? Есть ли принципиальная разница для реализации каскадного принципа у напольных и настенных котлов? ARISTON: Компания ARISTON предлагает аксессуары для организации каскада из любых одноконтурных конденсационных котлов, выпускаемых нашими заводами, а также для напольных котлов ARISTON UNOBLOC. VAILLANT: Для каскадных схем, как правило, применяются аппараты одноконтурные, так как требуется правильно организовать подключение и гидравлики, и автоматики управления каскадом. А это немаловажное связующее звено для организации комфортной и экономичной работы всей отопительной системы. Принципиальной разницы напольный или настенный аппарат в каскад ставить нет, однако настенный принцип — это экономия пространства. При общих мощностях установки более 500 кВт предпочтительнее выбрать напольные конструкции. VIESSMANN: Возможность использования котлов в каскаде достигается наличием достаточной автоматики для работы многокотловой установки. Компания VIESSMANN комплектует котлы автоматикой Vitotronic собственного производства, что позволяет отвечать любым требованиям заказчика. При желании можно использовать однокотловые установки с настенными котлами Vitopend 100-W и конденсационными котлами Vitodens 100-W, а также котлы с контроллерами Vitotronic 100KC3 и Vitotronic 100GC3 или многокотловые установки с множеством других котлов и контроллеров от VIESSMANN. Принципиальную разницу в использовании каскада из настенных и напольных котлов сложно выявить. Есть принципиальные отличия напольных и настенных котлов: водонаполнение у напольных котлов больше, что при прочих равных условиях всегда плюс; монтировать настенные котлы проще — они легче и меньше в габаритах; настенные котлы требуют меньшего пространства и для монтажа, и при эксплуатации. — Целесообразно ли использовать совместную установку котлов, работающих на разных типах топлива? ARISTON: Если объект газифицирован, то никакой целесообразности применять дополнительный вид топлива нет. Если же природный газ отсутствует, то лучшим выбором будет являться использование каскада конденсационных котлов, работающих на сжиженном газе. VAILLANT: Это, как правило, перестраховка от того, что один источник энергии закончится. При эксплуатации с природным газом можно сказать, что редко когда происходит длительное неаварийное отключение. Если в населенном пункте отключение газа на длительные сроки это правило, то в качестве перестраховки можно добавить теплогенератор на другом виде топлива. В остальных случаях это неоправданно затратное мероприятие как на стадии инвестиций при строительстве котельной, так и в момент ее эксплуатации. VIESSMANN: На практике строительство дома нередко встречается многокотловая установка с использованием котлов, работающих на разных видах топлива. Причин использования такого тандема может быть несколько: для покрытия пиковых нагрузок (долгая холодная зима) дополнительного теплогенератора со сжиганием более дешевого вида топлива (твердотопливные, древесного), нехватка основного топлива в критических ситуациях, замена основного топлива при сбоях поставки. Характерный пример для Европы, когда основным рабочим котлом является газовый конденсационный, но на период стояния низких температур используется древесный твердотопливный. Это позволяет сверхэффективно использовать конденсационную технику и существенно сокращать затраты на топливо. — При каскадной установке газовых котлов возможно ли использование общего дымохода или каждый теплоагрегат должен иметь собственную «трубу»? В случае общего дымохода, должен ли он быть укомплектован перепускным оборудованием? Имеются ли специальные требования к котельным, в которых установлены каскадные котлы? ARISTON: При каскадной установке может применяться как совместная (каскадная) система дымоудаления, так и отвод дымовых газов индивидуально от каждого теплогенератора. Специальными требованиями к котельной на конденсационных котлах можно считать применение дымоходов из термостойкого пластика и необходимость организации отвода конденсата. VAILLANT: Для каскадных установок предусмотрены в том числе и системы каскадного подключения дымоотведения с установкой на каждый теплогенератор отсечного клапана. Помещение, в котором размещено оборудование, должно соответствовать всем нормам и правилам, установленным на территории РФ, и иметь возможность обеспечить приток воздуха для сжигания. VIESSMANN: Согласно СНиП 2.04.08-87* «Газоснабжение», разрешено в существующих зданиях объединять дымоходы котлов в один общий дымоход. В новостроящихся же зданиях рекомендуется выводить дымоходы котлов раздельно. Ввод продуктов сгорания в общий дымоход от нескольких приборов следует предусматривать на разных уровнях, не ближе 0,75 м один от другого, или на одном уровне с устройством в дымоходе рассечки на высоту не менее 0,75 м. Специальных требований к котельным с каскадными установками нет. Важно понимать, какое количество котлов и какой мощности надо установить. Есть категории потребителей, для теплоснабжения которых необходимо предусматривать 100-процентное резервирование по мощности, то есть на случай отключения одного котла подключается второй котел, способный полностью заменить первый. Или категория потребителей с возможным резервированием 50 % от номинальной мощности, где допустимо небольшое падение температуры в помещениях. Исходя из этого, количество котлов может не вписаться в габариты котельной. — Возможно ли применение единого дымохода при парной работе разнотопливных котлов? Ведь, например, температура отходящих газов у газового конденсационного котла около 60 ºC, а у дизельного 160. ARISTON: Если речь идет именно о применении единой системы дымоудаления для конденсационного и дизельного котла, то такой возможности нет, так как системы дымоудаления конденсационных котлов изготавливают из термостойкого пластика, который способен выдерживать температуры до 150–160 ºС. VAILLANT: Это невозможно, так как система отопления не может работать одновременно с разными средами, у которых большое количество физических показателей расходятся. VIESSMANN: Рекомендаций по специальному разделению дымоходов для теплогенераторов, работающих на разном топливе, нет, и, учитывая ранее написанное и требования СНиП, можно объединять дымоходы. Но, согласно приведенному примеру, с использованием конденсационных и «традиционных» котлов категорически запрещается применение совместного дымохода. Причиной тому принципы реализации удаления продуктов сгорания в конденсационных котлах: турбированная горелка создает напор для преодоления всего участка дымохода, а в «традиционных» котлах удаление организуется естественной тягой дымохода. При объединении дымоходов таких теплогенераторов дымовые газы с конденсационного котла будут нагнетаться в зону «традиционного» котла. — Как следует эксплуатировать парную котельную установку? Котлы должны равномерно выбирать свои ресурсы или предпочтительно интенсифицировать работу одного из котлов, планируя в перспективе его ускоренную замену? ARISTON: Конечно котлы должны равномерно вырабатывать свой ресурс. Каскадные контроллеры от ARISTON позволяют организовать автоматическое переключение работы котлов для обеспечения равномерной выработки ресурса. VAILLANT: Проекты домов часто используют каскадные установки. В них непоследнюю роль занимают устройства управления, которые могут правильным образом (по наработке числа часов) равномерно эксплуатировать оборудование, правильно подбирая и расчетные параметры. VIESSMANN: Эксплуатировать многокотловую установку можно двумя способами: каскадное управление, когда котлы вместе работают для покрытия нагрузки и их включение/выключение/регулирование зависит от потребности в тепле или каждый котел работает на своего потребителя тепла — один на отопление, другой на ГВС, третий на вентиляцию и т. д. Выбор способа эксплуатации зависит от конкретных технических условий, формируемых заказчиком. Каскадное регулирование дает возможность выравнивать наработку на всех котлах, и это, несомненно, является преимуществом, дающим возможность увеличить срок службы котла. — Какова комплектация типовых решений по обвязке тандема отопительных котлов, предлагаемых вашей компанией? Есть ли специальные решения в программном обеспечении работы оборудования? ARISTON: Для монтажа каскада котлов компания ARISTON предлагает: 1. Гидравлические аксессуары (монтажные рамы, гидравлические коллекторы, гидравлические разделители и т. д.). 2. Каскадные системы дымоудаления. 3. Каскадные контроллеры, обеспечивающие полную автоматизацию работы каскадной котельной. VAILLANT: На сегодняшний момент силами наших устройств управления в каскад можно собрать восемь теплогенераторов, которые будут нагружены, например, схемой из 14 контуров с различными задачами по отоплению, горячему водоснабжению, которой грамотно будет управлять контроллер, соединяя производителей и потребителей тепла. VIESSMANN: Компания VIESSMANN предлагает на выбор клиенту разного плана технические решения готового комплекта каскада котлов: до четырех напольных, до восьми настенных конденсационных котлов. Системы автоматизации Vitotronic позволяют максимально безопасно и эффективно эксплуатировать теплогенерирующее оборудование. Возможность удаленного управления работой котельной делает доступным создание оптимальных комфортных условий для жизнедеятельности человека в быту и бизнесе. Постоянно обновляющаяся линейка теплогенерирующего оборудования и систем автоматизации позволяет идти в ногу со временем и с инновационным развитием отрасли.