Ogrevanje

Zasnova krmiljenja ogrevalnih kotlov za ogrevanje s peleti

Ta članek vsebuje poglavje o zeleni tehnologiji, ki jo trenutno izdeluje lesna industrija za izdelavo lesnih peletov, da se dosežejo glavni okolijski globalni standardi


Prirejanje brez hranjenja nazaj.
Večina ogrevalnih kotlov za kurjenje z lesnimi peleti vgrajujejo v obstoječe sisteme vodnega ogrevanja, ki imajo enega ali več ogrevalnih kotlov na fosilna goriva.

Prirejanje brez povratnega hranjenja-
Prirejanje brez povratnega hranjenja-

Ta scenarij je lahko koristen. Kotel za kurjenje s peleti lahko služi kot vir toplote za osnovne obremenitve, ki pogosto dobavlja več kot 90 odstotkov potrebne sezonske toplotne energije. Obstoječi kotel ali kotli se zadržijo, da dosežejo maksimalno obremenitev ali da zagotovijo ves vnos toplote v stavbo, če kotel na pelete ne deluje zaradi vzdrževanja ali servisiranja.

Ob upoštevanju tega načina mnogi inženirji oziroma projektanti gledajo na kombinirane vire toplote kot na rutinski sistem „vodenje / zamik“. Kotel na pelete bi deloval kot fiksni kotel na stopnji 1, kot enotni obstoječi kotel pa bi deloval na 2. stopnji. Če pa ima sistem več kot en obstoječi kotel, bi deloval na 3. in 4. stopnji itn.

Ta pristop vedno daje prednost vnosu toplote s kotlom na pelete, vendar samodejno vnese druge kotle na spletu, da se zagotovi ustrezna temperatura dovoda v sistem. Če obstaja več obstoječih kotlov in so enaki, se lahko krmilni sistem sestavi tako, da vrti krožno žarjenje teh kotlov, da zagotovi približno enak čas delovanja.

Obravnava shranjevanja toplote
Čeprav se uporablja pristop večkratnega krmiljenja kotla, obstajajo izrazite razlike glede na sisteme, ki uporabljajo večje število enakih ogrevalnih kotlov.

Večina kotlovskih sistemov na pelete zahteva shranjevanje toplote na vodni osnovi, da se dosežejo dolgi ciklusi izgorevanja, ki jim sledijo dolgi izklopi. Dolgi vklopno - izklopni cikli omogočajo, da kotel doseže visoko toplotno učinkovitost in nizke emisije. Nasprotno pa sistemi brez shranjevanja toplote pogosto ne dosegajo svojih potencialnih toplotnih in emisijskih lastnosti.

Skladiščenje je še posebej pomembno za kotle na pelete, ki uporabljajo distribucijske sisteme z več območji nizko toplotnih oddajnikov toplote, čeprav ni splošno sprejetih standardov za dimenzioniranje rezervoarja toplotne energije za kotel na pelete. Vendar pa smernice iz različnih virov kažejo na količino rezervoarjev v razponu od 1 do 2,5 litra vode na 1000 BRT / uro, nazivne zmogljivosti kotla na pelete.

Toplotni rezervoar si zamislite kot »toplotno baterijo« in kotel na pelete kot »polnilnik akumulatorjev«. Cilj je, da se toplotna baterija v največji možni meri izprazni, pri tem pa še vedno zagotavlja ustrezno temperaturo dovodne vode v distribucijski sistem. Ko je rezervoar popolnoma izpraznjen, se kotel na pelete vklopi in ohranja toploto, da se rezervoar popolnoma napolni do relativno visoke temperature, pogosto v območju od 70° do 80° C.

To krmiljenje se doseže z vklopom kotla na pelete, ko temperaturni senzor v zgornjem delu hranilnika toplote pade pod določeno mejno vrednost. Kotel na pelete ostane vklopljen, dokler temperaturni senzor v spodnjem delu rezervoarja ne doseže nastavljene visoke mejne vrednosti. "Vklopne in izklopne" temperature za kotel na pelete se lahko nastavijo na vrednosti ali se določijo na podlagi implicitne toplotne obremenitve (na primer na osnovi s ponastavitvijo na prostem).

Nekateri kotli na pelete imajo notranje krmilnike, ki upravljajo te funkcije, drugi pa se zanašajo na zunanje krmilnike. Poleg tega se to kontrolno dejanje običajno izvaja neodvisno od kakršnega koli povpraševanja po toploti s strani distribucijskega sistema.

Slednje je pomembna razlika med načinom kurjenja kotlov v večini vodnih sistemov (na primer, samo takrat, ko obstaja potreba po toploti iz obremenitve) in kot se običajno upravlja s kotlom na pelete. Ta razlika se mora odražati v tem, kako se nadzoruje večkratni kotlovski sistem, ki vključuje kotel na pelete.

Obtočna črpalka na prvi stopnji
Najboljši način za vključitev krmilnika za več ogrevalnih kotlov v sistem kotlov na pelete in s tem povezano skladiščenje toplote, je, da o skladiščnem rezervoarju in ne kot kotel na pelete pomislimo kot na vhodni vir toplote. Namesto vklopa gorilnika se stiki prve faze krmilnika z večjim številom ogrevalnih kotlov vklopijo z obtočnimi črpalkami, ki prenašajo ogrevano vodo iz toplotnega rezervoarja v distribucijski sistem, kot je prikazano na sliki 1.

Obtočna črpalka (P2) je lahko obtočna s konstantno hitrostjo ali s sistemom za vbrizgavanje s spremenljivo hitrostjo. S tem omogoča, da se temperatura vode v distribucijskem sistemu prilagodi glede na zunanji nadzor. Ko se temperatura zunanjega zraka zmanjša, se temperatura dovodne vode v distribucijskem sistemu poveča.

Če voda, ki se napaja iz toplotnega rezervoarja v distribucijski sistem, ne more doseči zahtevane ciljne temperature dovodne vode v kratkem času, se stiki druge faze dvostopenjskega kotlovnega regulatorja zaprejo. S tem se vklopi pomožni kotel s pripadajočo cirkulacijsko črpalko.

Na tej točki se pretok iz obeh rezervoarjev toplote in pomožnega kotla usmeri v distribucijski sistem. To je v redu, če se temperatura povratne vode iz distribucijskega sistema ne začne približevati temperaturi v zgornjem delu hranilnika toplote. Tak pogoj pomeni, da toplotni rezervoar ne more več zagotavljati koristne toplote distribucijskemu sistemu.

Če se temperatura povratne vode iz distribucijskega sistema povzpne nad temperaturo v zgornjem delu hranilnika toplote, in črpalka (P2) ostane vklopljena, se toplota, ki jo proizvede pomožni kotel, doda toplotnemu rezervoarju. To stanje je treba preprečiti z eno možno izjemo.

 Delta-T za reševanje
Preprost način za preprečevanje toplote, ki jo proizvaja pomožni kotel, iz "hranjenja" s toploto je primerjava temperature na povratni strani distribucijskega sistema s temperaturo v zgornjem delu toplotnega rezervoarja. Dokler je temperatura povratka nižja od temperature rezervoarja, lahko rezervoar ostane "na spletu" z distribucijskim sistemom in prispeva nekaj toplote na tovor.

V ta namen se lahko uporabi preprost diferencialni regulator temperature, kot se uporablja v mnogih solarnih sistemih. Dva temperaturna senzorja za ta regulator sta nameščena, kot je prikazano na sliki 2.

Izvedba brez shranjevanja
Izvedba brez shranjevanja

Senzor (S1) meri temperaturo na zgornji glavi rezervoarja. To je temperatura dovodne vode, ki je na voljo iz toplotnega rezervoarja ali kotla na pelete, če ta deluje. Senzor (S2) meri temperaturo na povratni strani distribucijskega sistema.

Logika delovanja za regulator temperature, ki temelji na senzorjih (S1) in (S2), kot sledi:

IF (S1) ≥ (S2) + 15º C je od tega vključeno kroženje (P2), ko je aktiven vhod toplote 1. stopnje

IF (S1) ≤ (S2) - 16° C od tega je kroženja (P2) onemogočeno, ko je aktiviran vhod toplote 1. stopnje

V obeh primerih 2. stopnja krmilnika z večjim številom ogrevalnih kotlov dodatno vklopila pomožni ogrevalni kotel in pripadajoči kotel za kroženje (P3), če temperatura na dovodni strani distribucijskega sistema v kratkem času ne doseže ciljne temperature, ki je nastavljena na krmilniku za večje število ogrevalnih kotlov.

Zgornja odstopanja od +15° C in -16° C so nastavljiva na večini diferencialnih regulatorjev temperature. Odmik za 2º C je praktično najmanjša razlika, ki jo krmilnik lahko zanesljivo preveri ob upoštevanju tolerance vključenih senzorjev termistorja. Za merjenje te male temperaturne razlike so potrebni tudi enaki in identični senzorji. Na primer, ne namestite enega senzorja na površino bakrene cevi, drugega pa na površino jeklene cevi. Če ste v dvomih, namestite oba senzorja v enake cevi.

V večjih sistemih se lahko logika diferencialne temperaturne regulacije programira v sistem samodejnega programa zgradbe.
Če je pomožni kotel prevelik za projektno obremenitev in je distribucijski sistem zoniran, kar omogoča, da pomožni kotel delno segreje zgornji del hranilnika za shranjevanje toplote, lahko zagotovi hranilni učinek za kotel, ki ni ustrezno dimenzioniran za obremenitev.

Obtočna črpalka je enaka stopnji 1
Najboljši način za vključitev krmilnika za delovanje večjega števila ogrevalnih kotlov v sistem ogrevanja, ki vključuje kotle na pelete in s tem povezano skladiščenje toplote, je, da o skladiščnem rezervoarju in ne kot kotel na pelete, pomislimo kot na vhodni vir toplote. Namesto vklopa gorilnika se vključi prva stopnja krmilnika z večjim kotlom, vklopi obtočna črpalka, ki prenaša ogrevano vodo iz toplotnega rezervoarja v distribucijski sistem, kot je prikazano na sliki 1.

Obtočna črpalka (P2) je lahko obtočna s konstantno hitrostjo ali s sistemom za kroženje s spremenljivo hitrostjo. Slednja omogoča, da se temperatura vode v distribucijskem sistemu prilagodi glede na zunanji nadzor. Ko se temperatura zunanjega zraka zmanjša, se temperatura dovodne vode v distribucijski sistem poveča.

Če voda, ki se napaja iz toplotnega rezervoarja v distribucijski sistem, ne more doseči zahtevane ciljne temperature dovodne vode v kratkem času, se vključi druga stopnja dvostopenjskega kotlovnega regulatorja. Tako se vklopi pomožni kotel s pripadajočo črpalko za kroženje. Na tej točki se pretok iz obeh rezervoarjev toplote in pomožnega kotla usmeri v distribucijski sistem.

To je v redu, če se temperatura povratne vode iz distribucijskega sistema ne začne približevati temperaturi v zgornjem delu hranilnika toplote. Tak pogoj pomeni, da toplotni rezervoar ne more več zagotavljati koristne toplote distribucijskemu sistemu. Če se temperatura povratne vode iz distribucijskega sistema povzpne nad temperaturo v zgornjem delu hranilnika toplote, in črpalka (P2) ostane vklopljena, se toplota, ki jo proizvede pomožni kotel, doda toplotnemu rezervoarju.

Vir: www.pmengineer.com

Prevedel, zapisal in narisal: I.K.



Knjiga Ogrevanje


Knjiga »Ogrevanje – vse za ogrevalno tehniko«, ki jo smo jo izdali meseca julija 2013, ne zagotavlja samo znanja o tehniki, zamenjuje tudi številne in že do zdaj uveljavljena mnenja strokovnjakov. Moja želja je , da se s pomočjo kakovostne strokovne knjige, kateri bodo sledile še knjige, kjer bodo opisani sodobni načini o prezračevanju, kakovostni gradnji objektov kot je ničelna energijska hiša ter izvajanje vodovodnih instalacij.

Naročite svoj izvod knjige Ogrevanje