Параллельное подключение котлов отопления схема: Как правильно подключить два котла в одну систему параллельно

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.

Содержание

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.

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.
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:

Возможность одновременного контроля над работой всего оборудования.
Экономия за счет выбора основного вида топлива.
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.

Подключение двух отопительных котлов. Обновлено 25.03.2020

Один из главных недостатков твердотопливного котла — ограниченная возможность автоматизации работы. Исключение составляют котлы с пеллетными горелками: они могут работать автономно.

Все зависит от того, как организована подача топлива. Тем, кто топит углем или дровами, приходится сложнее: одной закладки вряд ли хватит больше, чем на сутки. Даже в режиме длительного горения.

Одно из популярных решений — установка двух котлов в доме. Мы говорим об устройствах, работающих на разных видах топлива. Уголь, дрова, сжиженный или природный газ, электричество, мазут — в принципе, все это можно комбинировать в различных вариациях.

В одних случаях отопление двумя котлами позволяет расширить функциональные возможности системы, в других — обеспечить резервный источник тепла на случай ремонта основного устройства или увеличить общую теплопроизводительность в сильные морозы.

Мы разберем несколько схем подключения двух котлов, чтобы понять, какие из них будут рабочими, а на какие не стоит тратить время и деньги.

Содержание:

Если в доме есть магистральный газ
Если основной источник энергии — уголь или дрова
Ручное или автоматическое переключение?
Последовательное или параллельное подключение?
Многотопливные котлы вместо двухкотловой системы

Если в доме есть магистральный газ

Отопление природным газом считается самым дешевым и отличается высоким уровнем автоматизации. Если дом подключен к магистрали, очевидно, что такой котел нужно делать основным. Рассмотрим варианты резервных источников тепла:

Электроэнергия. Отлично сочетается с газовыми устройствами любых типов. Источник может включаться при падении температуры теплоносителя или по команде от комнатного термостата. У электрического отопления два недостатка: ограничения по выделенной мощности и цена.
Дизельное топливо. По уровню автоматизации дизельные горелки не отличаются от электрических ТЭНов, но для их работы нужна сложная система хранения и подачи топлива. Этот вид отопительного оборудования целесообразно применять в крупных коммерческих или промышленных котельных, а не в быту.
Пеллеты. Котел с пеллетной горелкой без труда решит задачу резервного отопления. Запуск в автоматическом режиме возможен, если в нем есть ТЭН электрического розжига (свеча). В противном случае делать это придется вручную. Бункер для пеллет требует выделения дополнительной площади.

Уголь. Твердотопливный котел «в резерве» — привлекательное по цене, но сложное в реализации решение. Розжиг и повторная загрузка выполняются только вручную. Если в качестве основного отопления используется двухконтурный настенный котел, то встроить в систему угольный практически невозможно.
Обратите внимание на конструкцию первого прибора: в нем есть мембранный расширительный бак. Это означает, что система отопления должна быть закрытой. Твердотопливные котлы эксплуатируются преимущественно в открытых системах отопления. Во время горения угля температура в системе повышается до высоких значений, и теплоноситель увеличивается в объеме. Если система будет закрытой, давление разорвет теплообменник, трубы или мембрану расширительного бачка. Конечно, можно вмонтировать сбросной клапан, но тогда будет теряться много теплоносителя. Одно из решений для закрытых систем — монтаж дополнительного расширительного бака, что потребует увеличения площади котельной.

Подключить напольный газовый котел будет проще. Большинство из них может работать в открытых системах. Обратите внимание, что воздух для горения топлива эти два котла берут из котельной. Если предусмотрен режим одновременной работы приборов, то объем помещения и производительность приточной вентиляции должны соответствовать их суммарной мощности.

Еще одна сложность — объем системы отопления. Для нормальной работы твердотопливного котла нужно в несколько раз больше теплоносителя, чем для газового. Проблему можно решить установкой теплоаккумулятора.
Природный газ. Существуют системы отопления с двумя и более котлами, которые работают на природном газе. Такое решение подходит для крупных коммерческих объектов, где объем потребления тепла колеблется в широком диапазоне. Некоторые производители такого оборудования делают модульные котельные для нескольких многоквартирных домов. По необходимости модули последовательно включаются или отключаются в автоматическом режиме.

Если основной источник энергии — уголь или дрова

В районах, где магистральным газом «и не пахнет», угольные и дровяные котлы чаще всего используются в качестве основного источника отопления. В резерв обычно ставят устройства на электричестве или сжиженном газе. Это расширяет возможности автоматизации, увеличивает время автономной работы.

Если в доме два котла, один из которых твердотопливный, подключены в один контур, система работает следующим образом:

Угольный котел запускается в ручном режиме и работает до тех пор, пока не закончится топливо.
Если не выполнена повторная загрузка, температура теплоносителя падает. При заданном пользователем значении автоматически включается резервный котел.

Ручное или автоматическое переключение?

При подключении двух котлов в одну систему можно применять автоматическое или ручное переключение на резервный источник. Конечно же, любому заказчику проекта отопления захочется получить именно первый вариант, который, кстати, не всегда целесообразен. Рассмотрим это на примерах схем отопления с 2-мя котлами «газ-электричество» и «дрова-электричество».

Газ-электричество. В обоих устройствах за поддержание температуры теплоносителя на заданном уровне отвечают встроенные термостаты. Их устанавливают на выходе из теплообменника в корпусе котла. В некоторых случаях управление передают комнатному термостату или погодозависимой автоматике.
В газовом котле включает и выключает горелку термостат, в электрическом эту функцию несет ТЭН. Автоматическое переключение на резерв тоже выполняется по команде термостата.

Рассмотрим такую ситуацию: запущен газовый котел (основной). Через какое-то время теплоноситель прогревается до заданной температуры, и горелка выключается. Тепло отдается в помещение, и вскоре температура в системе снова падает. Термостат срабатывает и дает команду на включение. Вопрос: повторное включение горелки или ввод резерва? Ситуация не патовая, решения есть, но в бытовом отоплении их применяют редко, поскольку это приводит к удорожанию системы.

И электрический и газовый котлы отличаются высокой степенью надежности. Обычно такую пару переключают вручную. В большинстве случаев повод для запуска резерва — плановая остановка основного котла.
Дрова-электричество. Если один из двух котлов в частном доме работает на твердом топливе, то автоматическое переключение на отопление от электроэнергии будет единственным верным решением. Ситуация с прогоранием топлива была рассмотрена выше.

Последовательное или параллельное подключение?

Подключение двух котлов может выполняться по двум принципиально разным гидравлическим схемам: последовательно и параллельно.

Последовательное подключение. «Обратка» первого котла соединяется с «подачей» второго. То есть теплоноситель проходит последовательно через оба теплообменника. Совместную работу можно организовать в двух разных режимах:
- Первый котел работает всегда, а второй «добавляется» в периоды повышенного расхода тепла. Ввод резерва, точнее, добавочной мощности — автоматический. Такая схема применяется нечасто. Глубина модуляции мощности у большинства современных котлов достаточна для того, чтобы настроить их на работу в межсезонье и в сильные морозы. Кроме того, практика использования последовательной схемы в бытовом отоплении показывает, что простои второго котла чаще всего оказываются выше 90nbsp;%.
- Работает или основной, или резервный котел. Переключение выполняется вручную. В схеме обвязки двух котлов обязательно нужно предусмотреть байпасы. По конструкции они напоминают обводы на радиаторах в однотрубной системе отопления. Байпас перенаправляет поток теплоносителя «мимо» теплообменника. Таким образом, один из котлов можно демонтировать для ремонта. Для этого не придется останавливать систему или сливать теплоноситель.
Одна из типичных ошибок при проектировании последовательной схемы, когда только в одном из котлов есть встроенный циркуляционный насос (ЦН), заключается в решении прокачивать теплоноситель только им. Если вы перекроете подачу на него и откроете байпас, насос уже не будет работать. Кроме того, у «чужого» теплообменника гидравлическое сопротивление может оказаться значительно выше, и ЦН не будет справляться. Поэтому в обвязке двух котлов насосов тоже должно быть два.
Параллельное подключение. При параллельном подключении двух котлов «подача» одного соединяется с «подачей» другого. То же самое — с «обраткой». На каждой ветви трубопровода нужно установить запорные вентили. При ручном переключении на резерв достаточно перекрыть только «обратку» от основного котла. Если в нем есть расширительный бак, открытая «подача» позволит оставить его в системе.
Автоматическое переключение потребует монтажа двух обратных клапанов и трехходового вентиля с сервоприводом. Такое решение будет дороже других.

Многотопливные котлы вместо двухкотловой системы

Альтернатива подключению двух котлов отопления — установка одного многотопливного. Очевидные преимущества такого решения — это:

согласованная работа всех элементов котла,
экономия места в котельной,
простая схема врезки в систему отопления,
возможность автоматизации работы,
меньшие затраты на покупку оборудования.

Компания «Теплодар» производит универсальные котлы различной мощности, способные работать на разных видах топлива. У нас можно подобрать оборудование для обогрева домов с постоянным и временным проживанием. Один из примеров удачной разработки — линейка универсальных котлов «Куппер ПРО». Мы производим их с 2015 года и получаем только положительные отзывы от клиентов. Линейка насчитывает 4 модели мощностью от 22 до 42 кВт. Котлы могут быть настроены на сжигание следующих видов топлива:

Дрова и уголь. Предусмотрена подача вторичного воздуха и переход в режим длительного горения (до 10 часов при полной загрузке углем).
Пеллеты. Автоматическая загрузка топлива позволяет длительное время обходиться без вмешательства владельца.
Природный газ. При желании у нас вы можете купить дополнительно газовую горелку с итальянской автоматикой.

Также во все модели котлов встроены ТЭНы, и при необходимости можно настроить автоматический переход на электроотопление. Получить консультации можно у специалистов компании «Теплодар» по телефонам на нашем сайте.

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

Подключение двух котлов отопления, работающих одновременно на общую тепловую нагрузку, широко используется в современных схемах теплоснабжения.

Такая работа является более экономичной и обладает широким диапазоном модуляции теплового режима источника отопления. Но достичь этого эффекта не так-то просто, потребуется знать, как правильно согласовать их работу между собой.

СодержаниеПоказать

В каких случаях необходимо установить два котла

Решение по установке второго котла возникает чаще всего в случаях, когда базовый котел не может самостоятельно нести всю тепловую нагрузку внутридомовой системы отопления. Такая схема устранят проблему дефицита мощности котельного оборудования.

Тем не менее, существуют и иные причины подключение двух котлов в одну систему отопления для обеспечения санитарной температуры в помещении:

Ошибочный предварительный расчет тепловой мощности отопительных установок.
Увеличенная отапливаемая площадь дома.
Необходимость увеличения функциональных возможностей источника теплоснабжения, например, установку системы ГВС или подогрев воздуха в калориферных установках.
Увеличение периода автономной работы источника отопления при применении разных видов энергоносителей, например, твердое топливо днем и электроэнергии по дифтарифному учету в ночное время.
Недостаток запасов по основному топливу, позволяет использовать два котлоагрегата, работающих на разных видах топлива.

Требования к помещению с двумя котлоагрегатами

В том случае, когда выбраны однотипные источники отопления, применяются требования к топочной, предъявляемые к определенному виду используемого топлива: газ, уголь, паллеты или электронагрев.

К котельной в доме нужно отнестись с должным вниманием

Если выбирается агрегаты, функционирующие на разных видах энергоносителей, помещения обязаны соответствовать обоим, при этом выбирается больший показатель.

Требования к агрегатам, использующим твердое топливо:

Площадь пола топочного помещения выбирается по общей тепловой мощности устройств: до 32 кВт необходимо 7.50 м2, до 62 кВт — 13.50 м2, до 200 кВт — 15.0 м2.
Агрегат более 30 кВт устанавливается по центру топочной, чтобы обеспечить надежную циркуляцию воздушных масс.
Поверхностные элементы топочной: пол, стенки, потолок и перегородки выполняются из огнестойких стройматериалов, с применением гидроизоляционной защиты.
Котел устанавливают на надежный фундамент из огнестойких стройматериалов.
Для агрегатов до 30 кВт, требования по огнестойкости пола ниже, его достаточно покрыть стальным листом.
Запас твердого топлива хранится в отдельном сухом помещении, а суточный запас может находиться в котельном зале на расстоянии не менее 1м от котла.
В топочной должны быть установлены дверь и окна, способные обеспечить надежную трехкратную циркуляцию воздуха из расчета существующего объема помещения.

Требования к топочным с котлоагрегатами, работающими на газе:

Газовые котлы с суммарной мощностью до 30 кВт допускается устанавливать в нежилом помещении дома, где существуют окна и двери, способные обеспечить 3-х кратную циркуляцию воздуха.
При мощности газового источника более 30 кВт, требуется отдельная топочная с высотой потолков не меньше 2.5 м и общей площадью свыше 7.5 м2.
Если это оборудование будет устанавливаться на кухне в которой функционирует газовая плита, то помещение должно быть не менее 15 м2.

Схемы подключения

Обвязать два разнотипных котла в одной тепловой схеме очень ответственный этап. Любая даже незначительная ошибка, кроме неэффективности работы теплового оборудования, может создать аварийную ситуацию в доме.

Расчет двухкотловой схемы подключения нужно поручить проектной организации, чтобы они могли подобрать наиболее оптимальную пару агрегатов с параллельной или последовательной обвязкой и вариантами управления: автоматическим или ручным.

Котлы с автоматическим управлением

С точки зрения гидравлики эта схема не имеет больших отличий от ручного принципа управления, только в ней устанавливается 2 обратных клапана.

Это требуется с целью исключения «паразитных» или холостых потоков теплоносителя через котлоагрегат, который находится в резерве. Такую проблему также решают путем установки гидрострелки. Обратные клапаны устанавливают на обратной магистрали, направленные друг на друга.

Для данной системы также потребуется термостат, отключающий насос для принудительной циркуляции. Когда в котле выгорит уголь, не будет никакого смысла циркулировать вхолостую воду через остановленный аппарат, тем самым создавая сопротивление для работы второго устройства.

Схема подключения 2-х котлов с ручным управлением

В этом варианте для согласованности работы котлоагрегатов нужна только запорно-регулирующая арматура. Все оперативные переключения между агрегатами выполняются руками оператора путем открытия/закрытия 2-х вентилей на линии обратного теплоносителя. Для полного прекращения движения горячей воды потребуется отключить 4-е вентиля, соответственно по паре на подаче и обратке.

В подобных схемах предусматриваю расширительные бачки для компенсации теплового расширения воды при нагреве котла из холодного состояния. Не рекомендуется в целях экономии оставлять один бак, поскольку он может не справится с нагрузкой во время работы двух котлов.

Последовательное и параллельное включение

Эти две общепринятые схемы обвязки двух котлов, работающих в паре.

Последовательная, предполагает поочередное включение агрегатов без дополнительных линий и узлов. При этом первый по ходу движения воды агрегат нагревает ее, а второй — догревает до нужной температуры.

Параллельная схема предполагает обустройства двух точек соединения потоков на прямом и обратном теплоносителях. В этом варианте котлы работают независимо друг от друга.

Последовательная схема

Первый вариант применяется для небольших источников нагрева. На практике он встречается довольно редко и считается непрактичным, поскольку нельзя снять для ремонтных операций один агрегат, не нарушив работоспособность другого.

Такая схема будет неработоспособной при неисправности даже одного агрегата. Сегодня эта схема частично модернизирована за счет установки байпасных линий и дополнительной запорно-регулировочной арматуры.

Параллельное включение в единой обвязке разнотипных котлоагрегатов считается преимущественным и допускает установку гидрострелки и автоматического блока управления.

Параллельное подключение

Схемы обвязки по типам котлов

Довольно просто обвязать работу двух однотипных агрегатов, но это не всегда позволяют реальные условия эксплуатации. Более часто приходится объединять работу агрегатов не только с различной мощностью, но и с разными энергоносителями.

Наиболее популярные пары двухкотловых схем:

газовое топливо и электроэнергия;
газ и твердое топливо;
дрова и электроэнергия;
пропан и электроэнергия;
печное топливо и электроэнергия;
пеллеты и электроэнергия.

Подключение газового и напольного твердотопливного котла

Это наиболее технически сложный способ обвязки двух котлов, поскольку требует выполнения дымовентиляционной системы и соблюдения габаритов помещения для установки крупных пожароопасных объектов.

Разработку схемы лучше всего поручить проектной организации, поскольку в ней должны быть учтены все правила безопасной эксплуатации, как для газового, так и твердотопливного котла.

Оптимальный режим в отопительной сети достигается при монтаже многоконтурной системы, в этом случае необходимо подключить котлы с двумя независимыми контурами.

Учитывая, что твердотопливные устройства практически не поддаются регулированию температуры теплоносителя, должна применять открытая система теплоснабжения с установкой расширительного бака.

Более того, закрытая система теплоснабжения с применением газового и твердотопливного котлоагрегатов недопустима и является серьезным нарушением правил пожарной безопасности.

Электрический и газовый

Очень эффективная и простая в управлении схема. Сочетая газовый и электрический котлы в одной системе теплоснабжения, возможно, добиться намного большего теплотехнического эффекта, а при правильной комбинации режимов работы агрегатов — схема экономнее традиционных газовых котлов.

Функцию ведущего в этой паре, как правило, осуществляет газовый котлоагрегат, имея наименьшую себестоимость тепловой энергии. Электрокотел на дифтарифном учете электроэнергии включается ночью с использованием самого дешевого тарифа.

При выборе тепловой мощности оборудования необходимо ориентироваться на такую схему обвязки котлов. Газовый агрегат должен быть более мощным, а электрокотел обладать пиковой мощностью для работы в ночное время или при пиковой нагрузке теплопотребления. Запретов по совместной эксплуатации этой пары котлов в нормативных материалах не существует. Однако при их установке потребуется согласования проекта котельной и от газовой службы, и от энергонадзора.

Подключение твердотопливного и электрокотла

Подключение твердотопливного и электрокотла тоже является эффективной реализацией комбинированного источника теплоснабжения. Базовым котлом является твердотопливный, который способен работать при одной загрузке не менее 8 часов. Он хорошо разогревает объект теплоснабжения.

После выгорания топлива и остывания теплоносителя до 60 С, в работу включается электрокотел в режиме поддержания температурного графика. Желательно для большей энергоэффективности иметь бак-аккумулятор горячей воды, который нагревают электрокотлом в часы ночного экономного режима.

Сам твердотопливный котел плохо поддается регулированию из-за инертности процесса горения, он будет выдавать практически номинальную производительность, пока не выгорит топливо.

В этом случае работая на нагрев первичного контура в баке-аккумуляторее, регулировка режима отопления будет осуществляется во вторичном контуре отопления от бака-аккумулятора через трехходовой кран путем подмеса холодной воды от обратного теплоносителя с горячей от подающей линии.

Многотопливные котлы вместо двух котлов

Для небольших объектов теплоснабжения допускают установку котлов, конструкция которых предусматривает возможность одновременного сжигания нескольких видов топлива.

Лучше всего зарекомендовали себя пары:

твердое топливо — электричество;
магистральный газ — сжиженный газ;
магистральный газ — мазут;
жидкое топливо — электричество;
сжиженный газ — электричество;

Первая пара наиболее распространенная и реализована во многих отечественных твердотопливных котла, когда в контур отопления вмонтированы ТЭНы с нагрузкой не менее 50 % от номинальной мощности.

Таким образом, приняв решение оборудовать котельную двумя котлами, способных к совместной работе, пользователь однозначно выигрывает, получая более современную энергоэффективную комбинированную схему теплоснабжения.

При правильном подборе оборудования можно достичь не только минимальной себестоимости тепловой энергии, но и повысить уровень автоматизации, надежности и безопасности источника отопления.

Система отопления с двумя котлами

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.

Способы соединения дровяного и газового котлов в одну систему

Параллельное подключение газового и твердотопливного котла

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.

Подключение в одну систему двух котлов

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.

Твердотопливный и газовый котел в одной системе, схемы подключения

Установка твердотопливного котла является альтернативным решением использованию для отопления природного газа. Однако эксплуатация такого котла требует постоянного пополнения топлива и удаления золы и шлака, что создает определенные неудобства для хозяев. Решением вопроса может стать совмещение работы двух видов теплового оборудования.

Зачем это нужно! Твердотопливный котел позволит снизить расходы на отопление дома, а газовый будет автоматически включаться в работу, если дрова, брикеты или уголь полностью прогорели при временном отсутствии людей. Однако такие схемы имеют технические особенности, соблюдение которых является обязательным.

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

Плюсы	Минусы
Возможность использовать разные теплоносители	Большое количество дополнительного оборудования
Безопасная эксплуатация, резервный бак сбросит лишнюю воду в случаи закипания	КПД ниже за счет лишней воды в системе
Возможность использования без дополнительной автоматики

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

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.

Схемы отопительных систем с двумя и более котлами

Включением в схему отопления двух и более котлов можно преследовать цель не только наращивания отопительной мощи, но и снижения энергопотребления. Как уже говорилось, система отопления изначально рассчитывается на работу в самую холодную пятидневку года, все остальное время котел работает вполсилы. Предположим, что энергоемкость вашей отопительной системы 55 кВт и вы подбираете котел такой мощности. Вся мощность котла будет задействована всего несколько дней в году, в остальное время для отопления нужна меньшая мощность. Современные котлы обычно снабжаются двухступенчатыми дутьевыми горелками, значит, обе ступени горелки будут работать лишь несколько дней в году, в остальное время будет работать только одна ступень, но и ее мощности может быть слишком много для межсезонья. Поэтому вместо одного котла мощностью в 55 кВт можно установить два котла, например, по 25 и 30 кВт или три котла: два по 20 кВт и один — 15 кВт. Тогда в любой день в году в системе могут работать менее мощные котлы, а при пиковой нагрузке включаться все. Если каждый из котлов имеет двухступенчатую горелку, то настройка работы котлов может быть значительно гибче: в системе могут одновременно функционировать котлы на разных режимах работы горелок. А это напрямую отражается на экономичности системы.

Кроме того, установка нескольких котлов вместо одного решает еще несколько задач. Котлы больших мощностей, это тяжелые агрегаты, которые сначала нужно привезти и занести в помещение. Использование нескольких маленьких котлов существенно упрощает эту задачу: маленький котел легко проходит в дверные проемы и значительно легче большого. Если вдруг при эксплуатации системы один из котлов выйдет из строя (котлы чрезвычайно надежны, но вдруг такое случится), то его можно выключить из системы и спокойно заняться ремонтом, при этом система отопления останется в рабочем режиме. Оставшийся рабочий котел может и не согреет в полной мере, но и замерзнуть не даст, во всяком случае, «сливать» систему не потребуется.

Включение в систему отопления нескольких котлов можно производить по параллельной схеме и по схеме первично-вторичных колец.

При работе в параллельной схеме (рис. 63) с выключенной автоматикой одного из котлов вода обратки прогоняется по неработающему котлу, что означает преодоление ею гидравлического сопротивления в контуре котла и расход электроэнергии циркуляционным насосом. Кроме этого, обратка (охлажденный теплоноситель), прошедшая через неработающий котел, смешивается с подачей (нагретым теплоносителем) от работающего котла. Этому котлу приходится наращивать нагревание воды для того, чтобы компенсировать подмешивание обратки от неработающего котла. Чтобы не допускать смешивание холодной воды от неработающего котла с горячей водой котла работающего, нужно вручную закрывать трубопроводы вентилями или снабжать их автоматикой и сервоприводами.

рис. 63. Схема отопления из двух полуколец с наращиванием мощности установкой второго котла

Подключение котлов по схеме первично-вторичных колец (рис. 64) не предусматривает таких видов автоматики. При выключении одного из котлов теплоноситель проходящий по первичному кольцу, попросту не замечает «потери бойца». Гидросопротивление на участке подключения котла А–Б чрезвычайно мало, поэтому теплоносителю незачем затекать в контур котла и он преспокойненько следует по первичному кольцу так, словно в отключенном котле перекрыли задвижки, которых на самом деле нет. В общем, в этой схеме происходит все точно так же, как в схеме подключения вторичных отопительных колец с единственной разницей, что в данном случае на вторичных кольцах «сидят» не потребители тепла, а генераторы. Практика показывает, что включение в систему отопления более чем четырех котлов экономически не целесообразно.

рис. 64. Принципиальная схема подключения котлов к системе отопления на первично-вторичных кольцах

Фирмой «Гидромонтаж» разработаны несколько типовых схем с использованием гидроколлекторов «ГидроЛого» для систем отопления с двумя и более котлами (рис. 65–67).

рис. 65. Схема отопления с двумя первичными кольцами с общим участком. Подходит для котельных любой мощности с резервными котлами, либо для котельных большой (свыше 80 кВт) мощности и малым числом потребителей. рис. 66. Двухкотловая отопительная схема с двумя первичными полукольцами. Удобна для большого числа потребителей с высокими требованиями к температуре подачи. Суммарные мощности потребителей «левого» и «правого» крыла не должны сильно отличаться. Мощности насосов котлов должны быть примерно одинаковыми. рис. 67. Универсальная комбинированная схема отопления с любым количеством котлов и любым числом потребителей (в распределительной группе используются обычные коллекторы или гидроколлекторы «ГидроЛого», во вторичных кольцах используются горизонтальные или вертикальные гидроколлекторы («ГидроЛого»)

На рисунке 67 представлена универсальная схема для любого количества котлов (но не более четырех) и практически неограниченного числа потребителей. В ней каждый из котлов подключается к распределительной группе, состоящей из двух обычных коллекторов или коллекторов «ГидроЛого», установленных параллельно и замкнутых на бойлер горячего водоснабжения. На коллекторах каждое кольцо от котла до бойлера имеет общий участок. К распределительной группе подсоединяются маленькие гидроколлекторы типа «элемент–Микро» с миниатюрными смесительными узлами и циркуляционными насосами. Вся схема отопления от котлов до гидроколлекторов «элемент–Микро» это обычная классическая схема отопления, образующая несколько (по числу гидроколлекторов) первичных колец. К первичным кольцам подключаются вторичные кольца с потребителями тепла. Каждое из колец, находящееся на более высокой ступени, использует нижнее кольцо как собственный котел и расширительный бак, то есть забирает из него тепло и сбрасывает отработанную воду. Эта схема монтажа становится распространенным способом устройства «продвинутых» котельных и в небольших домах, и на крупных объектах с большим числом отопительных контуров, позволяющим производить тонкую качественную настройку каждого контура.

Чтобы было попонятней, в чем состоит универсальность данной схемы, давайте рассмотрим ее поподробней. Что такое обычный коллектор? По большому счету, это группа тройников, собранная в одну линию. Например, в отопительной схеме один котел, а сама схема направлена на приоритетное приготовление горячей воды. Значит, горячая вода, выйдя из котла, прямиком направляется в бойлер, отдав часть тепла на приготовление горячей воды, она возвращается в котел. Добавим в схему еще один котел, значит, на магистрали подачи и обратки нужно установить по одному тройнику и подключить к ним второй котел. А что, если этих котлов четыре? А все просто, нужно установить по три дополнительных тройника на подачу и обратку первого котла и подключить к этим тройникам три дополнительных котла либо не устанавливать в схему тройники, а заменить их коллекторами с четырьмя отводами. Вот и получилось, что все четыре котла мы подсоединяем подачей к одному коллектору, а обраткой — к другому. Сами коллекторы подключаем к бойлеру приготовления горячей воды. Получилось кольцо отопления с общим участком на коллекторах и трубах подключения бойлера. Теперь мы можем смело отключать или включать часть котлов, а система будет продолжать функционировать, в ней будет меняться только расход теплоносителя.

Однако в нашей системе отопления нужно предусмотреть не только нагревание хозяйственной воды, но еще и радиаторные системы отопления и «теплые полы». Поэтому для каждого нового контура отопления на подачу и обратку нужно установить по тройнику и тройников этих нужно столько, сколько мы задумали отопительных контуров. Зачем нам столько тройников, не лучше ли и их заменить коллекторами? Но у нас уже есть в системе два коллектора, поэтому просто нарастим их или сразу поставим коллекторы с таким количеством отводов, чтобы их хватило и на подключение котлов и на отопительные контуры. Находим коллекторы с нужным количеством отводов или собираем их из готовых частей либо применяем готовые гидроколлекторы. Для дальнейшего расширения системы, если потребуется, можем установить коллекторы с большим количеством отводов и временно заглушить их шаровыми кранами или пробками. Получилась классическая коллекторная система отопления, в которой подача заканчивается своим коллектором, обратка — своим, а от каждого коллектора пошли трубы на отдельные системы отопления. Сами коллекторы замыкаем бойлером, который в зависимости от скорости включения циркуляционного насоса может иметь жесткий или мягкий приоритет либо не иметь такового, так как он получается включенным в цепь параллельно с другими отопительными контурами.

Теперь пора вспомнить о системе отопления с первично-вторичными кольцами. Замкнем каждую пару труб, выходящих из коллекторов подачи и обратки, гидроколлектором типа «элемент–Мини» (или другими гидроколлекторами) и получим отопительные первичные кольца. Через насосно-смесительные узлы подсоединим к этим гидроколлекторам уже по первично-вторичной схеме отопительные кольца, те, что считаем нужным (радиаторные, теплых полов, конвекторные) и в необходимом нам количестве. Заметьте, что в случае отказов в запросах на тепло даже всех вторичных отопительных контуров, система продолжает работать потому, что в ней оказалось не одно первичное кольцо, а несколько — по числу гидроколлекторов. В каждом первичном кольце теплоноситель от котла (котлов) проходит через коллектор подачи, из него попадает в гидроколлектор и возвращается в коллектор обратки и в котел.

Как оказывается, сделать систему отопления хоть с одним котлом, хоть с несколькими и с любым количеством потребителей не так уж и сложно, главное подобрать необходимую мощность котла (котлов) и выбрать правильное сечение гидроколлекторов, но об этом мы уже достаточно подробно рассказали.

Подключение двух котлов в одну систему отопления дома

Подключение двух котлов в одну систему отопления

Содержание статьи

Подключение двух котлов в одну систему отопления необходимо не только с целью экономии, но и в случае, когда какой-то один из энергоресурсов будет не доступен для использования. Чаще всего, в одну систему отопления подключается связка котлов, работающих на электричестве и твёрдом топливе.

Задача по подключению двух котлов не сложная. При этом важно правильно увязать котлы, чтобы они не конфликтовали друг с другом. Именно об этом и будет рассказано ниже, в данной статье строительного журнала samastroyka.ru.

Схема подключения двух котлов в одну систему отопления

Подключить несколько отопительных котлов можно всего лишь двумя способами: параллельно и последовательно. При параллельном подключении котлов отопления, используется так называемая «тройниковая» система. Таким образом, можно подключить твердотопливный и электрический котел отопления для совместной работы.

Второй способ — это последовательное подключение котлов. При этом подача одного котла отопления подключается к обратке второго котла. Данный способ является менее эффективным, поскольку теплообменник второго котла (например, электрического) в любом раскладе будет греть теплообменник твердотопливного котла.

Не нужно, наверное, говорить, чем это может грозить. В первую очередь повышенным расходом электроэнергии, которая будет потребляться на теплообменник второго котла. Поэтому мы рекомендуем использовать параллельную систему подключения котлов с обязательной установкой обратного клапана на подающей магистрали каждого котла.

Почему именно параллельное подключение котлов

На самом деле тут все очень просто. Во-первых, таким образом можно организовать самостоятельную работу каждого из котлов отопления. Например, когда твердотопливный котел прогорает, автоматически включается электрический, термостат которого видит, что температура теплоносителя стала ниже заданной отметки.

Во-вторых, использование обратных клапанов даёт возможность скорректировать работу двух котлов отопления. Когда насос первого котла (обычно твердотопливного) выключился, то нагретый теплоноситель электрическим котлом не проходит через его теплообменник (для выключения насоса нужен термостат). Это очень важно для экономии финансовых средств на электроотоплении.

Ну и, в-третьих, при параллельном подключении двух котлов, работа системы отопления будет намного эффективнее.

Что нужно для подключения твердотопливного и электрического котла

Рассмотрим не только схемы подключения двух котлов в одну систему отопления, но и что понадобится для этих целей:

Два циркуляционных насоса. Причём один из них нужен несколько большей мощности. Этот насос должен быть установлен на твердотопливный котел, если он установлен в системе отопления в качестве основного.

Два обратных клапана. Каждый из них устанавливается на подачу перед котлами. Обратные клапаны позволяют разграничить течение теплоносителя и правильно организовать работу системы отопления.

Краны и разъёмные соединения. Сборку системы отопления нужно организовать таким образом, чтобы можно было в аварийном режиме заменить циркуляционный насос или «залипший» обратный клапан. Поэтому важно устанавливать не только краны, но и разъёмные соединения с накидными гайками (американки), перед самыми важными элементами отопительной системы.

Группа безопасности котлов. Мы рекомендуем устанавливать несколько групп безопасности котлов, на каждый по отдельности. Во-первых, поскольку работа каждого котла в системе отопления будет автономной, это очень важно. Во-вторых, учитывая то, что электрический котел всегда устанавливается выше твердотопливного, очень важно организовать отвод воздуха на подаче.

Расширительный бак. Он может быть и один, главное это его объем, который выбирается согласно литражу системы отопления. Подключение расширительного бака рекомендуется осуществлять на обратной магистрали системы.

Итак, выше были перечислены основные элементы при подключении двух котлов в отопительную систему. Таким образом, её работа будет организована правильно, а расход электроэнергии будет ниже, чем при последовательном подключении двух котлов.

Оценить статью и поделиться ссылкой: Серия

, параллельное и последовательное параллельное соединение батарей

Серия , параллельное и последовательное соединение батарей

Введение в соединения батарей

Кто-то может подумать, что является целью последовательного, параллельного или последовательно-параллельного подключения батарей подключения аккумуляторов или правильная конфигурация для зарядки аккумулятора, системы аккумуляторных батарей, автономной системы или установки солнечных батарей. Ну, это зависит от системных требований я.е. чтобы увеличить напряжение путем последовательного подключения батарей, ампер-часов батареи (так как батареи рассчитаны на А-ч вместо ампер) или просто тока или мощности батарей, подключив батареи параллельно или последовательно-параллельно, чтобы поддерживать систему в соответствии с вашими потребностями , Если вам необходимо знать, как это сделать, прочитайте следующий пошаговый учебник о конфигурации первичных (не перезаряжаемых, например, элементов AAA) и вторичных (перезаряжаемых, таких как свинцово-кислотные, никель-кадмиевые, никель-металлогидридные, литий-ионные и т. Д.) Батарей.

Мы получили несколько запутанных цепей по этой теме, и они спрашивают, являются ли соединения батарей последовательными, параллельными или последовательно-параллельными и к какой из них они подходят ?. Таким образом, мы обсудим последовательное, параллельное и последовательное параллельное соединение батарей в деталях со схемами и приложениями.

Теперь давайте начнем…

Типы подключений аккумуляторов

Существует три основных типа подключения аккумуляторов .

Последовательное соединение
Параллельное соединение
Последовательное параллельное соединение

Кликните по изображению для его увеличения

Series, Parallel & Series-Parallel Connection of Batteries

Серия, параллельное и последовательное параллельное соединение батарей

Ниже приведена подробная информация о каждом подключение.

Серия Подключение батарей

Если подключить положительную (+) клемму батареи к отрицательной (-) и отрицательной к положительной клемме, как показано на рисунке ниже, то конфигурация батарей будет последовательно.

Полезно знать:

При последовательном соединении батарей ток одинаков в каждом проводе или секции, в то время как напряжение различно, то есть напряжения являются аддитивными, например,

V ₁ + V ₂ + V ₃….Vn

На рисунке ниже последовательно соединены две батареи по 12В, 200Ач . Таким образом, общий эффективный ампер-час (Ач) будет таким же, в то время как напряжение является аддитивным.

, т. Е.

= 12 В + 12 В = 24 В, 200 Ач

Щелкните изображение, чтобы увеличить

Соединение батарей серии

Когда нам нужно и как последовательно соединять батареи?

Если вам необходимо удвоить уровень напряжения в соответствии с потребностями вашей системы, сохраняя при этом одинаковую емкость или номинальный ток батарей (Ач).

Например, если у вас две 12-вольтовые аккумуляторные батареи емкостью 200 Ач и вам нужна система 24 В для установки. Просто подключите обе батареи последовательно, чтобы получить напряжение 24 В и одинаковую ампер-час, то есть 200 Ач.

Имейте в виду, что при последовательном соединении батарея разряжается медленно по сравнению с параллельным соединением батарей.

Вы можете сделать это с любым количеством батарей, то есть, чтобы получить 36 В, 48 В, 72 В постоянного тока и т. Д. Путем последовательного подключения батарей.

Эта система используется в различных установках солнечных батарей и других приложениях.

Параллельное подключение батарей

Если подключить положительный вывод (+) аккумулятора к положительному, а отрицательный (-) к отрицательному выводу. Тогда конфигурация батарей будет параллельной.

Полезно знать:

При параллельном соединении напряжение будет одинаковым в каждом проводе или секции, в то время как ток будет разным, то есть ток является аддитивным.

например

I ₁ + I ₂ + I ₃… + В

На рисунке ниже две батареи по 12 В, 200 Ач соединены параллельно.Таким образом, общее эффективное напряжение будет таким же, в то время как ампер-час является аддитивным.

, то есть

= 200Ah + 200Ah = 400Ah, 12В.

Нажмите для увеличения изображения

Параллельное подключение батарей

Когда нам нужно и как подключить батареи параллельно?

Если вам необходимо удвоить емкость аккумулятора или номинальные ампер-часы (Ач) в соответствии с потребностями вашей системы, сохраняя при этом тот же уровень напряжения.

Например, если у вас две 12-вольтовые аккумуляторные батареи емкостью 200 Ач и вам нужна система 12 В для установки.Просто подключите обе батареи параллельно, чтобы общая емкость батареи составляла 400 Ач, а уровень напряжения был равен 12 В.

Имейте в виду, что батарея быстро разряжается параллельно по сравнению с последовательным соединением батарей.

Вы можете сделать это с любым количеством батарей, то есть, чтобы получить тот же уровень напряжения при увеличении емкости батареи в ампер-часах при параллельном соединении батарей.

Эта система используется в различных установках солнечных батарей и других приложениях.

последовательно-параллельное соединение батарей

Если мы соединяем две пары из двух батарей последовательно, а затем соединяем эти последовательно соединенные батареи, то такая конфигурация батарей будет называться последовательно-параллельным соединением батарей.

Другими словами, это последовательная или параллельная цепь, но известная как последовательно-параллельная схема. Некоторые компоненты соединены последовательно, а другие — в параллельную или сложную цепь последовательно и параллельно подключенных устройств и батарей.

Похожие сообщения:

На рисунке ниже.

Шесть (6) батарей по 12 В, 200 А каждая подключены последовательно-параллельно.

, т. Е.

B ₁ и B ₂ в последовательном соединении… 12 В + 12 В = 24 В, 200 Ач… Последовательное соединение
B ₃ & B ₄ в последовательном соединении… 12 В + 12 В = 24 В, 200 Ач… Последовательное соединение
B ₅ & B ₆ в последовательном соединении… 12 В + 12 В = 24 В, 200 Ач… Последовательное соединение

И затем пара этих батарей соединяется параллельно i.е. два параллельных набора из трех батарей соединены последовательно.

т.е.

Набор 1 = B ₁, B ₃, B ₅ = Серия

Набор 2 = B ₂, B ₄, B ₆ = Серия

А затем ,

Set 1 & Set 2 = Параллельно.

Таким образом, эффективное напряжение и ампер-час будут равны

ампер-час (Ач) = 200 Ач + 200 Ач + 200 Ач = 600 Ач

Напряжения = 12 В + 12 В = 24 В. (Параллельное соединение)

Нажмите на изображение, чтобы увеличить

Последовательное соединение батарей

Батареи Связанные калькуляторы:

Когда нам нужно и как соединять батареи последовательно-параллельно?

Если вам необходимо удвоить емкость аккумулятора или номинальные ампер-часы (Ач), а также напряжение аккумулятора в соответствии с потребностями вашей системы.

Например, если у вас есть шесть батарей по 12 В, 200 Ач в час, и вам требуется 600 Ач емкость и система 24 В для установки. Теперь у вас есть два комплекта из трех батарей, просто подключите два комплекта из трех батарей последовательно, а затем соедините два комплекта параллельно (как показано на рис. Выше), где общая емкость батареи будет 600 Ач, а уровень напряжений будет 24 В.

Вы можете сделать это с любым количеством батарей, то есть, чтобы получить различный уровень напряжения, а также увеличить емкость батареи в ампер-часах при последовательном параллельном соединении батарей.

Эта система используется в различных установках солнечных батарей и других приложениях.

Сравнение последовательного, параллельного и последовательно-параллельного соединений

В приведенной ниже таблице показано основное отличие последовательного и параллельного соединений.

Щелкните изображение, чтобы увеличить

Comparison of Series, Parallel & Series-Parallel Connections

Сравнение последовательных, параллельных и последовательно-параллельных соединений

Общие меры предосторожности и инструкции по подключению и установке батарей

Предупреждение и инструкции:

Никогда не закорачивайте и не прикасайтесь к положительному ( +) клемма батареи с отрицательной (-) клеммой батареи, чтобы избежать короткого замыкания, повреждения, травмы, взрыва или возгорания.
Всегда подключайте один и тот же уровень напряжения и емкость аккумулятора, чтобы избежать проблем с зарядкой и сокращения срока службы аккумулятора.
Не путайте (это может быть опасно) со сложной проводкой и соединением батарей последовательно-параллельно. Всегда делайте правильные расчеты и делайте схемы и схемы соединений аккумуляторных батарей, прежде чем применять их на практике для обеспечения безопасности.
При зарядке аккумуляторных батарей следует соблюдать особую полярность, чтобы избежать короткого замыкания и опасных условий.
Когда аккумулятор полностью зарядится, снимите зарядное устройство, чтобы избежать перегрева (в случае неавтоматического зарядного устройства или контроллера заряда).
Всегда заряжайте аккумулятор при комнатной температуре.
Не пытайтесь заряжать первичные элементы. не заряжайте неперезаряжаемые батареи.
Отсоедините аккумулятор от подключенной нагрузки, если он больше не используется, чтобы избежать коррозии и утечки.
Отсоедините источник зарядки аккумулятора и нагрузку перед подключением или отключением клемм.

Связанные батареи Подключение и проводка Учебники:

.Серия

против параллельных соединений Объяснение

Введение

В этом разделе будет более подробно рассказано о последовательных, параллельных и последовательно-параллельных соединениях. Цель этого раздела — объяснить, почему используются определенные соединения, как настроить желаемое соединение, а также прохождение наиболее выгодного соединения на основе твоя ситуация.

Почему параллельно?

Строго параллельные соединения в основном используются в небольших, более базовых системах, и обычно с Контроллеры ШИМ, хотя они и являются исключениями.Подключение ваших панелей параллельно увеличит усилители и держите напряжение одинаковым. Это часто используется в системах 12 В с несколькими панелями, как параллельное подключение 12В панелей позволяет поддерживать зарядку 12В.

Недостатком параллельных систем является то, что с большой силой тока трудно преодолевать большие расстояния без использования очень толстых проводов. Системы мощностью до 1000 Вт могут в итоге выдавать более 50 ампер. что очень трудно передать, особенно в системах, где ваши панели более 10 футов от вашего контроллера, в этом случае вам придется перейти на 4 AWG или больше, что может быть дорогой в долгосрочной перспективе.Кроме того, для параллельных систем требуется дополнительное оборудование, такое как разъемы ответвлений. или коробка объединителя.

Почему серия?

Строго последовательные соединения в основном используются в небольших системах с контроллером MPPT. Последовательное подключение ваших панелей повысит уровень напряжения и сохранит силу тока неизменной. Причина, по которой последовательные соединения используются с контроллерами MPPT, заключается в том, что контроллеры MPPT на самом деле способны принимать более высокое входное напряжение и при этом заряжать аккумуляторы 12 В или более.Контроллеры Renogy MPPT могут принимать входное напряжение 100 В. Преимущество серии в том, что легко передача на большие расстояния. Например, у вас может быть 4 панели Renogy мощностью 100 Вт, запустить 100 футов и используйте только тонкий провод 14 калибра.

Недостатком серийных систем являются проблемы с затенением. Когда панели подключены последовательно, они все в смысл зависит друг от друга. Если одна панель затенена, это повлияет на всю строку.Это не будет произойдет в параллельном соединении.

Почему последовательно-параллельный?

Массивы солнечных панелей

обычно ограничены одним фактором — контроллером заряда. Контроллеры заряда предназначен только для приема определенного значения силы тока и напряжения. Часто для больших систем, в Чтобы оставаться в пределах этих параметров силы тока и напряжения, мы должны быть творческими и использовать последовательное параллельное соединение.Для этого соединения строка создается двумя или более панелями в серии. Затем должна быть создана и параллельная строка. 4 панели в серии должны быть параллельно с другими 4-мя последовательными панелями, или произойдет серьезная потеря мощности. Вы можете увидеть больше в пример ниже.

Нет никаких недостатков в последовательных параллельных соединениях. Они обычно используются при необходимости и других варианты недоступны.

Как настроить вашу систему параллельно.

Параллельное соединение достигается путем объединения плюсов двух панелей вместе, а также негативы каждой панели вместе. Это может быть достигнуто различными способами, но обычно для меньшие системы это будет использоваться через ответвительный разъем. Разветвительный разъем имеет форму Y, и один имеет два входа для положительного, который меняется на один, вместе с двумя входами для отрицательного, который меняется на одного. Пожалуйста, смотрите картинку ниже.

Модель 2.4.1

Как вы можете видеть, у вас есть слот для отрицательной клеммы панели # 1 и отрицательной клеммы Панель № 2.Как и положительные эквиваленты. Тогда отрицательный и положительный выход будет используется для подключения к контроллеру заряда через солнечный фотоэлектрический кабель.

См. Диаграмму ниже.

Модель 2.4.2

Давайте посмотрим на числовой пример. Допустим, у вас есть 2 солнечные батареи по 100 Вт и батарея на 12 В.Поскольку каждая панель имеет напряжение 12 В, а батарея, которую вы хотите зарядить, составляет 12 В, то вам нужно параллельно ваша система, чтобы держать напряжение одинаковым. Рабочее напряжение 18,9 В и рабочий ток 5,29 ампер. Параллельное подключение системы будет поддерживать постоянное напряжение и увеличивать усилители на количество панелей параллельно. В этом случае у вас есть 5,29 А х 2 = 10,58 Ампер. Напряжение остается на уровне 18,9 Вольта.Чтобы проверить математику, вы можете сделать 10,58 ампер х 18,9 вольт = 199,96 ватт, или почти 200 Вт.

Как настроить вашу систему в серии

Соединение серии A достигается путем соединения положительного элемента одной панели с отрицательным другая панель вместе. При этом вам не нужно никакого дополнительного оборудования, кроме проводов панели при условии. См. Диаграмму ниже.

Модель 2.4.3

Давайте посмотрим на числовой пример. Скажем, у вас есть 2 солнечные панели по 100 Вт и батарея на 24 В. Поскольку каждая панель имеет напряжение 12 В и батарея, которую вы хотите зарядить, составляет 24 В, то вам необходимо последовательно Система для повышения напряжения. В целях безопасности используйте напряжение разомкнутой цепи для расчета серии подключений, в этом случае панель 100 Вт имеет 22.5 Вольт разомкнутой цепи и 5,29 Ампер. соединение последовательно будет 22,5 вольт х 2 = 45 вольт. Ампс останется в 5.29. Причина, по которой мы используем открытый Напряжение цепи — это мы должны учитывать максимальное входное напряжение контроллера заряда.

* Если вы хотите проверить математику, она не будет работать с напряжением холостого хода. Вы можете использовать рабочее напряжение, поэтому 18,9 вольт х 2 = 37,8 вольт.37,8 В x 5,29 А = 199,96 Ватт или почти 200 Вт.

Как настроить систему последовательно-параллельно

Последовательное параллельное соединение осуществляется с использованием как последовательного, так и параллельного соединения. Каждый раз, когда вы группируете панели последовательно, будь то 2, 4, 10, 100 и т. Д., Это называется строка. Выполняя последовательно-параллельное соединение, вы, по сути, параллельно 2 или более равных струны вместе.

См. Диаграмму ниже

Модель 2.4.4

Как видно из этой серии, параллельное соединение имеет 2 строки по 4 панели. Струны параллельны все вместе.

Давайте рассмотрим числовой пример этой диаграммы. Это в основном используется на нашем Renogy 40 Amp MPPT Контроллер может принимать до 800 Ватт мощности, но может принимать только 100 Вольт, поэтому Вы не можете делать все подряд.Параллелизм 8 панелей также вызовет слишком большую сила тока.

Для этого примера вы должны использовать напряжение разомкнутой цепи 22,5 В и рабочий ток 5,29 Ампер. Создав цепочку из 4 панелей, вы будете иметь напряжение 22,5 Вольт х 4 = 90 Вольт, который находится под пределом 100 вольт. Тогда, параллельно с другой струной, напряжение останется на уровне 90 вольт и усилители будут в два раза, поэтому 5.29 ампер x 2 = 10,58 ампер.

* Имейте в виду, что обычно есть другой фактор, который необходимо учитывать при определении размера для контроллера MPPT называется током наддува. Это будет обсуждаться в обвинении секция контроллера.

* Если вы хотите проверить математику, она не будет работать с напряжением холостого хода. Вы можете использовать рабочее напряжение, т. 18.9 вольт х 4 = 75,6 вольт. 75,6 В х 10,58 А = 799,85 Ватт или почти 800 Вт.

Параллельное и последовательное видео:

Что такое параллельный резонанс? Влияние частоты и векторной диаграммы

Параллельный резонанс означает, что ток в цепи находится в фазе с приложенным напряжением цепи переменного тока, содержащей индуктор и конденсатор, соединенные параллельно.

Давайте разберемся с параллельным резонансом с помощью принципиальной схемы, показанной ниже:

Рассмотрим индуктор L Генри с сопротивлением RОм, соединенным параллельно с конденсатором емкостью C Фарад.Напряжение питания V вольт подключено к этим элементам. Ток Ir цепи будет находиться в фазе с напряжением питания, только если соблюдено следующее условие, приведенное ниже в уравнении.

Содержание :

Phasor Diagram

Фазовая диаграмма данной схемы показана ниже:

В состоянии резонанса схема потребляет минимальный ток, поскольку в этом (резонансном) состоянии реактивная составляющая тока подавляется.

Частота в состоянии резонанса в схеме параллельного резонанса

Значение индуктивного реактивного сопротивления X _L = 2πfL и емкостного реактивного сопротивления X _C = 1 / 2πfC можно изменить, изменив частоту питания. Когда частота увеличивается, значение X _L и, следовательно, значение Z _L увеличивается. В результате происходит уменьшение величины тока I ₂, и этот ток I ₂ отстает от напряжения V.

С другой стороны, значение емкостного реактивного сопротивления уменьшается, и, следовательно, значение I _C увеличивается.

На некоторой частоте f _r называется резонансной частотой.

Где,

Если R очень мало по сравнению с L, то резонансная частота будет

Эффект параллельного резонанса

При параллельной резонансной линии тока I _r = I _L cosϕ или

Следовательно, полное сопротивление цепи будет иметь вид:

Следующие выводы сделаны из приведенного выше обсуждения о параллельном резонансе .

Полное сопротивление цепи является чисто резистивным, потому что в нем нет частотного члена. Если значения индуктивности, емкости и сопротивления указаны в Генри, Фараде и Ом, тогда значение импеданса цепи Z _r будет в Ом.
Значение Zr будет очень высоким, потому что отношение L / C очень велико при параллельном резонансе.
Значение тока в цепи, Ir = V / Zr, очень мало, потому что значение Zr очень высокое.
Ток, протекающий через конденсатор и катушку, намного больше, чем ток в линии, потому что полное сопротивление каждой ветви значительно ниже, чем полное сопротивление цепи Zr.

Поскольку параллельная резонансная цепь может потреблять очень малый ток и мощность от сети, следовательно, она также называется Reject Circuit.

Принципов трансформаторов в параллельном соединении (1)

Введение

Для подачи нагрузки, превышающей номинальную мощность существующего трансформатора, два или более трансформаторов могут быть подключены параллельно с существующим трансформатором. Трансформаторы подключаются параллельно, когда нагрузка на один из трансформаторов превышает его мощность.

Principles of Transformers in Parallel Connection (part 1)

Принципы трансформаторов в параллельном соединении (часть 1)

Надежность увеличивается при параллельной работе, чем при использовании одного более крупного устройства.

Расходы на обслуживание запчастей меньше, когда два трансформатора соединены параллельно. Обычно экономически выгодно устанавливать другой трансформатор параллельно вместо замены существующего трансформатора на один более крупный блок.

Стоимость запасного устройства в случае двух параллельных трансформаторов (одинакового номинала) также ниже, чем одного большого трансформатора. Кроме того, для обеспечения надежности предпочтительно иметь параллельный трансформатор.

С этим по крайней мере половина нагрузки может быть снабжена одним трансформатором из строя .

Условие для параллельной работы трансформатора

Для параллельного подключения трансформаторов первичные обмотки трансформаторов подключаются к шинам источника, а вторичные обмотки подключаются к шинам нагрузки.

Различные условия, которые должны быть выполнены для успешной параллельной работы трансформаторов:

Одинаковое напряжение и коэффициент поворотов (номинальное напряжение как первичного, так и вторичного напряжения одинаково)
Импеданс в процентах и отношение X / R
Идентичная позиция устройства РПН
Те же КВА рейтинги
Одинаковое смещение фазы (векторная группа одинакова)
Рейтинг той же частоты
Такая же полярность
Та же последовательность фаз

Некоторые из этих условий удобны, а некоторые являются обязательными.

Удобные условия : одинаковое соотношение напряжения и числа витков, одинаковое сопротивление в процентах, одинаковое значение КВА, одинаковое положение устройства РПН.

Обязательные условия Условиями являются: одинаковый сдвиг угла фазы, одинаковая полярность, одинаковая последовательность фаз и одинаковая частота. При несоблюдении удобных условий параллельная работа возможна, но не оптимальна.

1. Отношение напряжения и поворотов (на каждом кране)
Если трансформаторы, подключенные параллельно, имеют слегка отличающиеся соотношения напряжения, то из-за неравенства индуцированных эдс во вторичных обмотках циркулирующий ток будет течь в контуре, образованном вторичными обмотками, в режиме холостого хода, который может быть очень большим больше, чем нормальный ток холостого хода.
Ток будет довольно высоким, поскольку сопротивление утечки низкое. Когда вторичные обмотки нагружены, этот циркулирующий ток будет иметь тенденцию создавать неравную нагрузку на два трансформатора, и может оказаться невозможным принять полную нагрузку от этой группы из двух параллельных трансформаторов (один из трансформаторов может быть перегружен).
Если два трансформатора с разным коэффициентом напряжения подключены параллельно с одним и тем же напряжением первичной сети, будет иметь место разница во вторичных напряжениях.
Теперь, когда вторичные обмотки этих трансформаторов подключены к одной и той же шине, между вторичными обмотками и, следовательно, между первичными обмотками также будет циркулирующий ток. Поскольку внутренний импеданс трансформатора невелик, небольшая разница напряжений может вызывать достаточно высокий циркулирующий ток, вызывая ненужные дополнительные потери I ² R.
Оценки как первичных, так и вторичных должны быть одинаковыми. Другими словами, трансформаторы должны иметь одинаковый коэффициент поворота, т.е.е. коэффициент трансформации.

2. То же процентное сопротивление и отношение X / R
Если два трансформатора соединены параллельно с аналогичными импедансами на единицу , они в основном будут распределять нагрузку в соотношении их номинальных значений кВА. Здесь нагрузка в основном одинакова, потому что возможно иметь два трансформатора с одинаковыми импедансами на единицу, но разными отношениями X / R. В этом случае ток в линии будет меньше суммы токов трансформатора, и суммарная мощность будет соответственно уменьшена.
Разница в соотношении значения реактивного сопротивления к значению сопротивления на единицу импеданса приводит к разному фазовому углу токов, переносимых двумя параллельными трансформаторами; один трансформатор будет работать с более высоким коэффициентом мощности, а другой — с более низким коэффициентом мощности, чем у комбинированного выхода. Следовательно, реальная мощность не будет пропорционально распределена между трансформаторами.
Ток, распределяемый между двумя трансформаторами, работающими параллельно, должен быть пропорционален их номинальным значениям MVA.
Ток, переносимый этими трансформаторами, обратно пропорционален их внутреннему сопротивлению.
Из приведенных выше двух утверждений можно сказать, что полное сопротивление параллельно работающих трансформаторов обратно пропорционально их номинальным значениям MVA. Другими словами, процентное сопротивление или значение сопротивления на единицу должно быть одинаковым для всех параллельно работающих трансформаторов.
При подключении однофазных трансформаторов в трехфазных банках правильное согласование импедансов становится еще более важным.В дополнение к соблюдению трех правил для параллельной работы также рекомендуется попытаться согласовать отношения X / R трех последовательных импедансов, чтобы поддерживать балансировку выходных напряжений трехфазного тока.
Когда однофазные трансформаторы с одинаковыми значениями KVA подключены в Y-∆ Bank, несоответствие импеданса может вызвать значительный дисбаланс нагрузки между трансформаторами
Рассмотрим следующие различные случаи среди импеданса, коэффициента и КВА.
Если однофазные трансформаторы соединены в Y-Y банке с изолированной нейтралью, тогда импеданс намагничивания также должен быть равен омическому.
В противном случае трансформатор с наибольшим намагничивающим сопротивлением будет иметь самый высокий процент возбуждающего напряжения, увеличивая потери в сердечнике этого трансформатора и, возможно, приводя его сердечник в состояние насыщения.

Случай 1: Равный импеданс, отношения и те же кВА
Стандартный метод параллельного подключения трансформаторов заключается в том, чтобы иметь одинаковые отношения поворота, процентное сопротивление и номинальные значения кВА. Параллельное подключение трансформаторов с одинаковыми параметрами приводит к равномерному распределению нагрузки и отсутствию циркулирующих токов в обмотках трансформатора.
Пример Параллельное подключение двух трансформаторов импеданса 2000 кВА, 5,75%, каждый с одинаковым отношением витков к нагрузке 4000 кВА.
Нагрузка на трансформаторы-1 = кВА1 = [(кВА1 /% Z) / ((кВА1 /% Z1) + (кВА2 /% Z2))] X кВАл
кВА1 = 348 / (348 + 348) х 4000 кВА = 2000 кВА.
Нагрузка на трансформаторы-2 = кВА1 = [(кВА2 /% Z) / ((кВА1 /% Z1) + (кВА2 /% Z2))] X кВАл
кВА2 = 348 / (348 + 348) х 4000 кВА = 2000 кВА
Следовательно, КВА1 = КВА2 = 2000 кВА
Случай 2: равные импедансы, отношения и различные кВА
Этот параметр не является обычной практикой для новых установок, иногда к одной общей шине подключаются два трансформатора с разными кВА и одинаковыми процентными сопротивлениями.В этой ситуации разделение тока приводит к тому, что каждый трансформатор несет свою номинальную нагрузку. Там не будет циркулирующих токов, потому что напряжения (отношения поворота) одинаковы.
Пример Соединение трансформаторов 3000 кВА и 1000 кВА параллельно, каждый с сопротивлением 5,75%, каждый с одинаковыми коэффициентами поворота, подключенный к общей нагрузке 4000 кВА.
Нагрузка на трансформатор-1 = кВА1 = 522 / (522 + 174) х 4000 = 3000 кВА
Нагрузка на трансформатор-1 = кВА2 = 174 / (522 + 174) х 4000 = 1000 кВА
Из приведенного выше расчета видно, что при различных значениях кВА для трансформаторов, подключенных к одной общей нагрузке, такое разделение тока приводит к тому, что каждый трансформатор нагружается только до его номинальных значений в кВА.Ключевым моментом здесь является то, что процентное сопротивление одинаково.

Случай 3: неравный импеданс, но те же отношения и кВА
Чаще всего этот параметр используется для повышения мощности электростанции путем параллельного подключения существующих трансформаторов, которые имеют одинаковую номинальную мощность кВА, но с различным процентным сопротивлением.
Это часто встречается, когда бюджетные ограничения ограничивают покупку нового трансформатора с такими же параметрами.
Нам нужно понять, что ток делится в обратных пропорциях к импедансам, и больший ток протекает через меньший импеданс.Таким образом, трансформатор с более низким процентным сопротивлением может быть перегружен при большой нагрузке, тогда как другой трансформатор с более высоким процентным сопротивлением будет слегка нагружен.
Пример Два параллельных трансформатора 2000 кВА, один с сопротивлением 5,75% и другой с сопротивлением 4%, каждый с одинаковыми коэффициентами поворота, подключен к общей нагрузке 3500 кВА.
Нагрузка на Трансформатор-1 = кВА1 = 348 / (348 + 500) х 3500 = 1436 кВА
Нагрузка на Трансформатор-2 = кВА2 = 500 / (348 + 500) x 3500 = 2064 кВА
Видно, что, поскольку процентное сопротивление трансформатора не совпадает, его нельзя загрузить до их суммарного значения кВА.Распределение нагрузки между трансформаторами не равно. При нагрузке ниже комбинированной номинальной кВА трансформатор сопротивления 4% перегружен на 3,2%, а трансформатор сопротивления 5,75% — на 72%.

Случай 4: неравные импедансы и одинаковые коэффициенты кВА
Этот конкретный трансформатор редко используется в промышленных и коммерческих объектах, подключенных к одной общей шине с разными кВА и неравным процентным сопротивлением. Тем не менее, может быть одна ситуация, когда две несимметричные подстанции могут быть связаны друг с другом с помощью шины или кабелей для обеспечения лучшей поддержки напряжения при запуске большой нагрузки.
Если процентное сопротивление и номинальные значения кВА различны, следует соблюдать осторожность при загрузке этих трансформаторов.
Пример Два трансформатора параллельно с одним 3000 кВА (кВА1) с сопротивлением 5,75%, а другой — 1000 кВА (кВА2) с сопротивлением 4%, каждый с одинаковыми коэффициентами поворота, подключенными к общей нагрузке 3500 кВА.
Нагрузка на Трансформатор-1 = кВА1 = 522 / (522 + 250) х 3500 = 2366 кВА
Нагрузка на Трансформатор-2 = кВА2 = 250 / (522 + 250) х 3500 = 1134 кВА
Поскольку процентное сопротивление в трансформаторе 1000 кВА меньше, он перегружен при нагрузке меньше, чем объединенная.

Случай 5: Равный импеданс и неравные коэффициенты кВА
Небольшие различия в напряжении приводят к большой циркуляции тока. Важно отметить, что параллельные трансформаторы всегда должны быть подключены к одному ответвлению. Циркуляционный ток полностью не зависит от нагрузки и распределения нагрузки. Если трансформаторы полностью загружены, это приведет к значительному перегреву вследствие циркулирующих токов.
Точка, которую следует помнить, что циркулирующие токи не протекают по линии, их нельзя измерить, если контрольное оборудование находится выше или ниже общих точек подключения.
Пример Два параллельно подключенных трансформатора 2000 кВА, каждый с сопротивлением 5,75%, с одинаковым отношением X / R (8), трансформатор 1 с отводом 2,5% от номинала и трансформатор 2 с номиналом. Какой процент циркулирующего тока (% IC)
% Z1 = 5,75, So% R ’=% Z1 / √ [(X / R) 2 + 1)] = 5,75 / √ ((8) 2 + 1) = 0,713
% R1 =% R2 = 0,713
% X1 =% R x (X / R) =% X1 =% X2 = 0,713 x 8 = 5,7
Пусть% e = разница в отношении напряжения, выраженная в процентах от нормы, и k = кВА1 / кВА2
Циркуляционный ток% IC =% eX100 / √ (% R1 + k% R2) 2 + (% Z1 + k% Z2) 2.
% IC = 2,5X100 / √ (0,713 + (2000/2000) X0,713) 2 + (5,7 + (2000/2000) X5,7) 2
% IC = 250 / 11,7 = 21,7
Циркуляционный ток составляет 21,7% от тока полной нагрузки .

Случай 6: неравный импеданс, кВА и различные соотношения
Этот тип параметра маловероятен на практике. Если оба соотношения и импеданс разные, циркулирующий ток (из-за неравного соотношения) должен быть объединен с долей тока каждой нагрузки каждого трансформатора для получения фактического общего тока в каждом устройстве.
Для коэффициента мощности, равного единице, циркулирующий ток 10% (из-за неравных отношений поворота) дает только половину процента от общего тока. При более низких коэффициентах мощности циркулирующий ток резко изменится.
Пример Два параллельно подключенных трансформатора, 2000 кВА1 с сопротивлением 5,75%, отношение X / R 8, 1000 кВА2 с сопротивлением 4%, отношение X / R 5, 2000 кВА1 с отводом, отрегулированным на 2,5% от номинальной и 1000 кВА2 постучал по номиналу.
% Z1 = 5,75, So% R ’=% Z1 / √ [(X / R) 2 + 1)] = 5.75 / √ ((8) 2 + 1) = 0,713
% X1 =% R x (X / R) = 0,713 x 8 = 5,7
% Z2 = 4, поэтому% R2 =% Z2 / √ [(X / R) 2 + 1)] = 4 / √ ((5) 2 + 1) = 0,784
% X2 =% R x (X / R) = 0,784 x 5 = 3,92
Пусть% e = разница в отношении напряжения, выраженная в процентах от нормы, и k = кВА1 / кВА2
Циркуляционный ток% IC =% eX100 / √ (% R1 + k% R2) 2 + (% Z1 + k% Z2) 2.
% IC = 2,5X100 / √ (0,713 + (2000/2000) X0,713) 2 + (5,7 + (2000/2000) X5,7) 2
% IC = 250/13.73 = 18,21.
Циркуляционный ток составляет 18,21% от тока полной нагрузки .

3. Та же полярность
Полярность трансформатора означает мгновенное направление наведенной эдс во вторичной обмотке. Если мгновенные направления индуцированной вторичной ЭДС в двух трансформаторах противоположны друг другу, когда на оба трансформатора подается одинаковая входная мощность, считается, что трансформаторы находятся в противоположной полярности.
Трансформаторы должны быть правильно подключены с учетом их полярности.Если они связаны с неправильной полярностью, то две ЭДС, индуцированные во вторичных обмотках, которые параллельны, будут действовать вместе в локальной вторичной цепи и создавать короткое замыкание.
Полярность всех параллельно работающих трансформаторов должна быть одинаковой, иначе в трансформаторе протекает огромный циркулирующий ток, но нагрузка от этих трансформаторов не подается.
Если мгновенные направления индуцированной вторичной ЭДС в двух трансформаторах одинаковы, когда на оба трансформатора подается одинаковая входная мощность, считается, что трансформаторы имеют одинаковую полярность.

4. Та же последовательность фаз
Фазовая последовательность линейных напряжений обоих трансформаторов должна быть одинаковой для параллельной работы трехфазных трансформаторов. Если последовательность фаз неверна, в каждом цикле каждая пара фаз будет закорочена.

Это условие должно строго соблюдаться при параллельной работе трансформаторов.

5. Одинаковый сдвиг угла фазы (нулевое относительное смещение фазы между напряжениями вторичной линии)
Обмотки трансформатора могут быть подключены различными способами, которые производят различные величины и сдвиги фаз вторичного напряжения.Все соединения трансформатора могут быть классифицированы на отдельные группы векторов.
Группа 1: Смещение нулевой фазы (Yy0, Dd0, Dz0)
Группа 2: Смещение фазы 180 ° (Yy6, Dd6, Dz6)
Группа 3: -30 ° смещение фазы (Yd1, Dy1, Yz1 )
Группа 4: смещение фазы + 30 ° (Yd11, Dy11, Yz11)
Чтобы иметь нулевое относительное смещение фазы вторичных напряжений на боковой линии, трансформаторы, принадлежащие к той же группе, могут быть параллельными.Например, два трансформатора с соединениями Yd1 и Dy1 могут быть подключены параллельно.
Трансформаторы групп 1 и 2 могут быть параллельны только с трансформаторами их собственной группы. Однако трансформаторы групп 3 и 4 могут быть параллельны, если поменять последовательность фаз одного из них. Например, трансформатор с соединением Yd1 1 (группа 4) можно параллельно подключить к трансформатору с соединением Dy1 (группа 3) путем изменения последовательности фаз как первичных, так и вторичных клемм трансформатора Dy1.
Мы можем только параллельно Dy1 и Dy11 , пересекая две входящие фазы и две одинаковые выходные фазы на одном из трансформаторов, поэтому если у нас есть трансформатор DY11, мы можем пересекать фазы B & C на первичной и вторичной обмотках, чтобы изменить + Сдвиг фазы на 30 градусов в сдвиг на -30 градусов, который будет параллелен Dy1, при условии, что все остальные пункты выше выполнены.

6. Те же рейтинги КВА
Если два или более трансформатора соединены параллельно, то распределение нагрузки% между ними соответствует их номинальной мощности.Если все они имеют одинаковый рейтинг, они будут делиться равными нагрузками
Трансформаторы с неравными значениями кВА будут распределять нагрузку практически (но не точно) пропорционально их номиналам, при условии, что коэффициенты напряжения одинаковы, а процентные сопротивления (при их собственном значении кВА) идентичны или очень близки в этих случаях. обычно доступно более 90% суммы двух рейтингов.
Рекомендуется, чтобы трансформаторы, номинальные значения кВА которых отличаются более чем на 2: 1, не работали постоянно параллельно.
Трансформаторы, имеющие различные значения kva, могут работать параллельно, с разделением нагрузки, так что каждый трансформатор несет свою пропорциональную долю общей нагрузки. Для достижения точного распределения нагрузки необходимо, чтобы трансформаторы были намотаны с одинаковым отношением витков, и чтобы процент Сопротивление всех трансформаторов должно быть одинаковым, когда каждый процент выражен на основе ква соответствующего трансформатора. Также необходимо, чтобы отношение сопротивления к реагенту во всех трансформаторах было одинаковым.
Для удовлетворительной работы циркулирующий ток для любых комбинаций отношений и импеданса, вероятно, не должен превышать десяти процентов от номинального тока полной нагрузки меньшего блока.

7. Идентичный переключатель РПН и его работа
Единственный важный момент, который следует запомнить, это переключатели ответвлений должны находиться в одинаковом положении для всех трех трансформаторов и должны проверять и подтверждать, что вторичные напряжения одинаковы.
При необходимости изменения напряжения ответвления все три переключателя переключения должны работать одинаково для всех трансформаторов.Настройки OL на SF6 также должны быть идентичны. Если подстанция работает в режиме полной нагрузки, отключение одного трансформатора может вызвать каскадное отключение всех трех трансформаторов.
Выходное напряжение в трансформаторах можно контролировать либо с помощью переключателя ответвлений вне цепи (ручное переключение ответвлений), либо с помощью переключателя ответвлений нагрузки — OLTC (автоматическое изменение).
В трансформаторе с OLTC это замкнутая система со следующими компонентами:
1. AVR (Автоматический регулятор напряжения) — электронное программируемое устройство).С помощью этого AVR мы можем установить выходное напряжение трансформаторов. Выходное напряжение трансформатора подается на AVR через панель LT. AVR сравнивает напряжение SET и выходное напряжение и выдает сигналы ошибки, если они есть, на OLTC через панель RTCC для изменения ответвления. Этот AVR установлен в RTCC.
2. RTCC (шкаф дистанционного изменения ответвлений) — это панель, состоящая из AVR, дисплея для положения ответвления, напряжения и светодиодов для реле подъема и опускания ответвлений, селекторных переключателей для автоматического ручного выбора… В режиме AUTO MODE Напряжение контролируется AVR.В ручном режиме оператор может увеличивать / уменьшать напряжение, изменяя ответвления вручную с помощью кнопки в RTCC.
3. OLTC установлен на трансформаторе — Он состоит из двигателя, управляемого RTCC, который меняет отводы в трансформаторах.
Оба трансформатора должны иметь одинаковое отношение напряжения на всех отводах, и при параллельной работе трансформаторов он должен работать в одинаковом положении. Если у нас есть OLTC с панелью RTCC, один RTCC должен работать как ведущий, а другой — как подчиненный, чтобы поддерживать одинаковые положения ответвлений трансформатора.
Однако циркулирующий ток может протекать между двумя резервуарами, если импедансы двух трансформаторов различны или если ответвления устройства РПН (OLTC) временно не совпадают из-за механической задержки. Циркуляционный ток может стать причиной неисправности защитных реле.
Список литературы
Скажи, М.Г. Производительность и дизайн машин переменного тока.
Руководство по применению, погрузка трансформатора, Нэшвилл, Теннесси, США.
Торо, В.Д. Принципы электротехники.
Stevenson, W.D. Элементы анализа энергосистем.
MIT Press, Магнитные цепи и трансформаторы, Джон Вили и сыновья.
,