Рециркуляция горячей воды — газ отопление вода электричество

    Владельцам частных домов знакома ситуация, когда при включении горячей воды в душе или умывальнике приходится долго ждать ее нагрева. Десятки раз включая кран в течение дня,Рециркуляция воды мы впустую тратим сотни литров воды и напрасно сжигаем кубометры газа.

    Причина такого явления заключается не только в том, что газовый котел не способен мгновенно нагреть теплоноситель. Всему виной большая протяженность магистрали горячего водоснабжения. Пока вы не пользуетесь душевой кабиной или мойкой, вода стоит в трубах и остывает. При включении крана она должна уйти в канализацию, освободив место горячей.

    Как избежать напрасных потерь жидкости и обеспечить комфорт бытовых процедур? Рециркуляция горячей воды – единственный выход из положения. В чем заключается ее суть и как организуется ее работа, мы поговорим в этой статье.

Как сделать, чтобы вода в кране всегда была горячей

Инженеры успешно решили эту проблему.

Вода в контуре горячего водоснабжения всегда будет горячей лишь при условии ее непрерывной циркуляции от бойлера к кранам.

Как известно, существуют три варианта организации горячего автономного водоснабжения в частном доме:

• С помощью двухконтурного котла.
• С использованием газового бойлера прямого нагрева.
• Через систему «двухконтурный котел + бойлер косвенного нагрева».

    Первый способ для организации рециркуляции не подходит, да и с точки зрения экономичности он наименее эффективный. Котел в этом случае греет жидкость в контуре водоснабжения, а насос подает ее к точкам разбора. При небольшой протяженности линии (до 10 метров) потери воды относительно невелики. Если же ванная комната находится на втором этаже и значительно удалена от котельной установки, ждать горячую воду в кране приходится долго. Как мы уже говорили, остывшая вода в этом случае должна быть полностью вытеснена горячей.

    Второй и третий варианты горячего водоснабжения допускают установку рециркуляционного контура. Если мы греем воду газовым бойлером, то обеспечить постоянное наличие горячей жидкости в кранах на протяженных магистралях несложно. Для этого труба, подающая воду к точкам разбора, «закольцовывается». Выйдя из теплообменника бойлера, горячая жидкость идет к кранам и, если они закрыты, возвращается в бак. Вода в этом случае не стоит неподвижно в трубах. Она непрерывно движется по ним и подогревается в бойлере. Поэтому ее температура всегда остается высокой.

    Система «двухконтурный котел + бойлер косвенного нагрева» оптимально подходит для рециркуляции. Она работает по такой схеме: котел греет воду в контуре горячего водоснабжения и подает ее в теплообменник бойлера. Жидкость в его баке нагревается, и насос гонит ее к точкам разбора. Врезав в трубу обратную магистраль, мы получаем нужный результат. Горячая жидкость начинает циркулировать по кругу. В любой момент она доступна для пользователей.

    Следует отметить, что не только двухконтурный, но и одноконтурный котел, оснащенный бойлером косвенного нагрева, можно оборудовать петлей рециркуляции. Разница между ними состоит в том, что в одноконтурном агрегате вода из теплообменника бойлера поступает в радиаторы отопления. В двухконтурном котле магистрали отопления и горячего водоснабжения работают независимо друг от друга.

Обвязка бойлера в системе рециркуляции

    Детали для обвязки бойлера в системе рециркуляцииВ конструкции бойлера, способного работать в рассматриваемой системе, кроме патрубков входа холодной жидкости и выхода горячей обязательно должна присутствовать так называемая «точка рециркуляции». Это отдельный вход, расположенный посередине бака. К нему подключается «обратка» рециркуляции. По ней остывшая вода возвращается в емкость для нагрева.

Кроме этого, для обвязки бойлера потребуется отдельный насос. При его покупке будьте внимательны. Помпы, используемые в контурах отопления, для системы рециркуляции не подходят.

Перечень оборудования, необходимого для монтажа контура, завершают:

• расширительный бачок;
• клапана (предохранительный, обратный, воздушный спускной).

Минусы системы рециркуляции

    Главный недостаток – усложнение и удорожание монтажных работ. Причина – необходимость установки циркуляционного трубопровода и оборудования, обеспечивающего его работу.

    Кроме этого, избежав напрасной траты жидкости, мы неизбежно сталкиваемся с перерасходом энергии. Вода, двигаясь по петле рециркуляции, остывает. Для ее подогрева приходится тратить больше газа. Минимизировать потери энергии можно двумя способами:

• Тщательно утеплив магистраль.
• Поставив в трубу, подающую горячую воду, полотенцесушитель.

    Практически в каждом частном доме существует необходимость сушки белья. Поскольку принцип рециркуляции нагретой жидкости предполагает круглогодичную работу системы, то полотенцесушителем можно будет пользоваться постоянно.

Как сделать рециркуляцию гвс

Давления воды в самом бойлере может быть недостаточным, для обеспечения дачи горячей водой. Для рециркуляции горячей воды через бойлер, необходимо правильно смонтировать систему ГВС c установкой циркуляционного насоса.

В больших дачных домах специалисты рекомендуют устанавливать систему горячего водоснабжения (ГВС) централизованного способа нагрева воды, через газовую и электрическую колонку (можно также использовать одноконтурный газовый котел). В таком случае, чтобы обеспечить необходимый запас горячей воды, в эту систему должен быть вмонтирован бойлер косвенного нагрева.

Объем бойлера рассчитывается с учетом всех проживающих в доме людей (для семьи из 4-х человек, достаточно будет бойлера на 100-150 л.). Вода в системе ГВС нагревается при помощи теплообменника, который подключен к источнику нагрева (котел, колонка).

Бойлер системы ГВС имеет несколько входов и выходов. Особенность конструкции бойлеров косвенного нагрева состоит в том, что в него монтируется змеевик в виде спиралевидной трубки из металла, по которой проходит горячая вода с котла. За счет теплообмена между горячей водой в змеевике и холодной водой в бойлере, осуществляется нагрев жидкости внутри бойлера. Так создается предварительный запас горячей воды для нужд человека.

Вся система ГВС имеет замкнутый цикл работы. Если долгое время горячая вода не используется, она начинает остывать. Когда человек захочет воспользоваться горячей водой, он наверняка столкнется с проблемой первоначального отсутствия. При включении крана, система сама активируется и начинается обогрев воды. Но до того времени, когда она нагреется до нужной температуры может пройти несколько минут.

Чтобы можно было пользоваться горячей водой сразу после открытия крана, в систему монтируют циркуляционный насос, который обеспечивает рециркуляцию воды по контуру постоянно, не зависимо от того, пользуется ли человек горячей водой, или нет.

Бесперебойная рециркуляция воды через бойлер осуществляется при помощи установки дополнительного оборудования: расширительного бачка, обратного и предохранительного клапанов, спускного воздушного клапана.

Таким образом, рециркуляция горячей воды через бойлер, проходит при помощи циркуляционного насоса, теплообменника и дополнительного оборудования, которое монтируется в единую систему ГВС. В итоге человеку не придется ждать, пока вода нагреется, пропуская воду на протяжении некоторого времени.

Обвязка бойлера с рециркуляцией

Одним из самых важных и сложных процессов монтажа системы горячего водоснабжения является обвязка бойлера с рециркуляцией, но его вполне реально осуществить собственноручно.

Одним из самых экономичных и эффективных водонагревателей для дома и дачи, специалисты считают бойлер косвенного нагрева. В качестве источника нагрева воды может быть газ, электричество или теплообменник. Именно теплообменник обеспечивает экономичность применения системы ГВС с бойлером косвенного нагрева.

От правильно проведенной обвязки бойлера, зависит дальнейшее функционирование всей системы. Понятие обвязки можно определить, как особенность монтажа и подсоединения системы ГВС к источнику водонагрева.

При осуществлении монтажа бойлера и всей системы с рециркуляцией, нужно:

• Установить точку рециркуляции. Она, как правило, расположена в центре нагревательной емкости;
• Подвод холодной воды производится в нижнее отверстие бойлера;
• Отвод горячей воды должен монтироваться в верхней части бойлера;
• Труба теплоносителя подключается сверху, и проходит вниз (циркуляция воды теплообменника буде проходить по контуру, вход которого будет вверху бойлера, а выход – снизу).
• К источнику энергии подвод труб должен осуществляться по правилам монтажа материалов, а подключаться при помощи переходников. Клапанов и кранов.

Следует знать, что эффективность системы рециркуляции ГВС зависит от системы отопления дома. Это способствует повышению коэффициента полезного действия косвенного водонагревателя (бойлера) на 35%.

Обвязку бойлера с рециркуляцией осуществляют стандартным набором материалов: краны, трубы ПВХ, переходники, арматурные изделия, насосы.

Выбирать нужно только качественную сертифицированную продукцию из прочных материалов. Категорически не рекомендуется использование гофрированных шлангов и материала порошковой металлургии.

Схема рециркуляции бойлера

Рециркуляция воды в системе ГВС необходима для того, чтобы обеспечить горячей водой любую точку системы без дополнительного ее проливания. Для этого монтируется контур, по которому проходит вода из бойлера по всей системе, а затем возвращается назад в бойлер. Осуществляется рециркуляция при помощи небольшого насоса, который работает совсем бесшумно. Такая система способствует поддержке стабильной температуре горячей воды в любой точке дома.

Среди распространенных схем рециркуляции существуют несколько основных вариантов:

• Монтаж трехходового или сервоприводного клапана. Применяют этот способ для настенных и напольных моделей бойлеров. К бойлеру подключается две трубы (два контура). Одни контур предназначен для отопления, другой – для горячей воды. Водонагреватель в этой системе выступает основным теплоносителем. При снижении температуры воды, применяется сервоприводный или трехходовой клапан, который начинает работать на подогрев воды. Отопление в это время перекрывается. После нагрева воды до нужной температуры, подогрев отопления возобновляется;
• Монтаж двух насосов циркуляции в одной системе. При такой схеме, один из насосов предназначен для рециркуляции горячей воды по системе отопления, а иной – по контуру бойлера. Эта система первоначально обеспечивает нормальную температуру воды в бойлере, а потом уже в системе отопления. Особенностью такой схемы, является наличие термостата и переключателя режимов, который позволяет отключать, при необходимости, одну из систем;
• Применение гидравлической стрелки. Применяется, если в доме существует более двух контуров (отопление, горячая вода, теплый пол). Эта схема направлена на обогрев воды, за счет которой проводится обогрев всех контуров. Эта система имеет существенный недостаток – при разборе воды. Теплоноситель может не справляться с обеспечением потребностей всех людей одновременно.

Выбор способа обогрева воды и отопления, а также способы ее рециркуляции через бойлер, должен осуществляться в соответствии с четкими расчетами всех потребителей и мощностью теплоносителя. Преимуществом среди основных схем обладают бойлера с трехходовыми или сервоприводными клапанами.

Видео об организации рециркуляции горячей воды

Рециркуляция горячей воды

Рециркуляция горячей воды позволит вам быстро получить достаточное количество горячей воды. Если вы устанавливаете в своем доме водонагревательный котел, то обязательно сделайте его обвязку.

Благодаря рециркуляции создается магистраль, по которой постоянно течет вода и при этом постоянно нагревается, не успевая остыть. Из-за такой системы вы сможете получить воду сразу, как только откроете кран.

Подобная система нагрева воды может распределить теплоноситель по нескольким теплоприемникам. Например, в кран, в батарее и в полотенцесушитель.

Чтобы сделать такую систему, нужно установить рециркуляционный насос. При этом поток горячей воду нужно направить таким образом, чтобы он постоянно проходил через конструкции, нуждающиеся в тепле. Выполнив это условие, вы получите максимальный КПД котла.

Виды и схема обвязки бойлера косвенного нагрева

Обвязка бойлера косвенного нагрева ведет за собой соединение труб бойлера с водопроводом. Этот этап считается наиболее значимым, но в то же время тяжелым. Именно от качества обвязки зависит дальнейшая работа бойлера.

Есть несколько способов обвязки. Какой из них лучше подойдет для вас, нужно смотреть на месте.

Виды схем обвязки бойлера:

1. Обвязка с использованием трехходового распределительного клапана и сервопривода. Такую обвязку сделать проще всего. Ее используют, когда предполагается большой расход горячей воды. В этом случае котел подключают к основному и дополнительному контуру. Первый обеспечивает обогрев воды в водонагревательных трубах, а второй делает теплой воду в бойлере. Чтобы легче было делать обвязку, используют трехходовой распределительный клапан. Сервопривод нужен для перенаправления горячей воды в отопление и обратно. Терморегулятор отслеживает температуру воды, когда она достигает необходимой отметки, вода передается сервоприводу, который перенаправляет ее в отопление, после того, как вода остывает, она забирается обратно в котел.
2. Обвязка с использование двух насосов происходит следующим образом: один насос устанавливается на контур отопления, а второй на контуры водоснабжения горячей водой. Насосами управляет терморегулятор, который переключает режимы работы.
3. Обвязка с применением гидравлической стрелки применяется, когда помимо подачи горячей воды и общей системы отопления, котел связан с системой теплый пол. Гидравлический распределитель позволяет предотвратить трудности с системой с системой, в которой каждый из контуров имеет свой насос с рециркуляцией.

У каждого типа обвязки своя схема. Какую из них выбрать нужно решать в зависимости от ваших потребностей. Для частного дома с собственной котельной подойдут все три варианта. Если вы хотите установить в своем доме систему теплый пол, то используйте для обвязки бойлера гидравлическую стрелку.

Основные принципы установки бойлера косвенного нагрева

Установка бойлера косвенного нагрева – это далеко не самая простая задача. Она требует опыта в подобных работах и повышенной внимательности. Если вы не уверенны в своих силах, то лучше не экспериментировать, пытаясь установить прибор самостоятельно, а обратиться к опытному мастеру.

Монтаж котла включает в себя несколько основных рекомендаций. Придерживаясь их, вы сможете правильно его подключить к системе отопления.

Советы того, как установить котел:

1. Правила подключения водонагревателя гласят о том, что поступать в устройство холодная вода должна снизу, а выходить сверху, уже подогретой. Поэтому вам стоит уделить особое внимание расположению шлангов газового и электрического бойлеров.
2. Бойлерная установка предполагает, что вода или антифриз будет набираться в бак сверху вниз. Таким образом, жидкость поступает в верхний патрубок бака, а возвращается из нижнего.
3. Рециркуляция должна находиться в центре бойлера.

Рециркуляция воды существенно экономит ваше время. Ведь без такой функции, вам бы пришлось ждать, пока вода в кране нагреется и станет теплой. При данном способе нагрева жидкость постоянно циркулирует по водонагревательным трубам, благодаря чему, она постоянно теплая.

Соединительная схема частного дома с бойлером

Чтобы бойлер отлично взаимодействовал с газовым котлом, в его устройство входит датчик температуры. Он отвечает за поток между двумя контурами: главным и ГВС.

Схема подключения твердотопливного или газового котла к бойлеру:

1. Для соединения одноконтурного газового котла и емкостного бойлера, вам подойдет способ обвязки двумя насосами. При такой установке складывается картинка синхронности обоих контуров. Чтобы устройство работало правильно, нужно разделить потоки воды. Как было сказано выше, один насос устанавливается на отопительный контур, а другой на контур водоснабжения. Такой способ обвязки существенно повышает качество топление. Однако очень важное значение в этом варианте монтаж клапанов на выходе из насосов. В противном случае отопительные и водные потоки жидкости могут перемешаться внутри прибора.
2. Если вы хотите соединить двухконтурный насос с бойлером, используйте два магнитных клапана. Здесь принцип следующий: котел используется в качестве накопительного прибора. Вода поступает в устройство из водопровода. Клапан для входа ГВС перекрывается. В бойлере копится горячая вода.

Очень важно знать, как лучше установить бойлер в котельной. Всего есть 4 способа такой установки: горизонтальный и вертикальный настенный, а также горизонтальный и вертикальный напольный.

Напольные бойлеры обычно имеют во много раз больший объем, чем настенные. Поэтому устанавливать бойлер не ВТО место, какое ему отвел производитель категорически запрещено.

Установка подобного бойлера на стену происходит по тому же принципу, что и крепление электрического водонагревателя или колонки. Единственное отличие – это то, что трубки, по которым будет протекать вода, должны смотреть в сторону котла. Если этого не сделать, то вы не сможете установить достаточно качественно обвязку котла, и при этом потратите много денег.

Бойлер косвенного нагрева (видео)

Обвязка котла – это ответственная и сложная работа. Если вы не уверенны в своих силах, то лучше обратиться к мастеру. Однако внимательно изучив схемы, вы сможете проделать такие работы самостоятельно.

В систему горячего водоснабжения частного дома входят: нагреватель для воды, трубопровод, имеющий запорную арматуру и смесители, а так же зачастую насос для рециркуляции горячей воды. Нагреватели воды отличаются по мощности, устройству, источнику питания. Наиболее практичными являются газовые нагреватели воды емкостные, и проточные. Также имеются нагреватели воды косвенного нагрева. Они функционируют благодаря теплу, какое отдает котел отопительный или электрический.

Варианты обеспечения горячего водоснабжения

Чтобы обеспечить наличие горячей воды в кране в частном доме существует несколько возможностей:

Есть возможность выбрать проточный, либо накопительный нагреватель воды, который будет работать от отопительного котла или автономно от него. Можно выбрать газовый, электрический водонагреватель.Проточный водонагреватель, работающий на газу, принято называть газовой колонкой.

Установка системы водоснабжения горячей воды в частном доме либо коттедже, прежде всего, предполагает установку водонагревателя.

Использование двухконтурного газового котла

Когда число водоразборных точек частного дома невелико и предполагается одновременное использование исключительно умывальников, тогда лучше всего выбрать двухконтурный котел с проточным нагревом воды. Подобные котлы способны производить горячей воды до двадцати литров в минуту. Именно этот вариант самый простой и экономичный.

Для того чтобы смонтировать данную систему горячего водоснабжения, нужно сделать подвод трубы с холодной водой и на выходе из котла уже можно будет получать горячую воду. Необходимо учитывать то, что за определенное время горячая вода будет остывать в трубопроводе и поэтому, для того, чтобы с крана полилась горячая вода, надо будет ждать какое-то время.

Газовый котел со встроенным бойлером

По сравнению с вариантом, описанным ранее, этот тип горячего водоснабжения дает возможность получить лучший по стабильности нагрев и он на порядок удобнее для получения горячей воды.

Этот вариант дает возможность постоянно иметь в резерве от сорока до шестидесяти литров горячей воды. Но данная система, кроме преимуществ имеет и свои минусы:

• Крупные габариты и вес.
• Большие затраты топливных ресурсов для того, чтобы поддержать стабильную температуру воды в бойлере.
• Большая цена.

Подобные системы используются довольно нечасто.

Рециркуляция через бойлер косвенного нагрева

Одноконтурный котел с внешним бойлером косвенного нагрева – наиболее оптимальный вариант организации рециркуляции, который достаточно часто используют в условиях довольно интенсивного потребления горячей воды. В такой связке и используют обычно рециркуляцию горячей воды

Такая система дает возможность одновременного использования двух или большего числа душевых, ванной, джакузи. В собственных домах обычно устанавливают бойлер косвенного нагрева, имеющий объем от ста до тысячи литров.

В подобной системе нагрев воды происходит благодаря прохождению через бойлер, бак большого размера, имеющий трубчатую спираль. По спирали бойлера проходит циркуляция теплоносителя отопительной системы, которая таким образом и производит нагревание воды в бойлере. В данной системе, в отличие от вариантов проточного или накопительного водонагревателя, отопительный котел функционирует круглогодично.

У большинства бойлеров косвенного нагрева бак сделан из эмалированной стали. А отдельные модели премиум класса имеют внутренний бак материал, которого – нержавеющая сталь.

Рециркуляция системы горячего водоснабжения ГВС.

Рециркуляция горячей воды устроена следующим образом:

Горячая вода из накопительного бака, бойлера, идет по внутреннему трубопроводу к кранам наряду с холодной водой. Учитывая то, что трубы горячей воды обязательно имеют теплоизоляцию, через восемь, десять часов, если ею не пользоваться, вода в трубах охлаждается.

При условии же, что кран от бойлера находится на большем расстоянии, например на верхнем этаже, то для того, чтобы полилась горячая вода, ее нужно спускать около пяти минут.

Если нет желания все время спускать воду из крана, то следует выбрать систему с рециркуляцией горячей воды. Подобная система имеет трубопроводы подачи и обратки, но система очень удобная и комфортная.

Циркуляция горячей воды в бойлере

Для движения воды от бойлера по трубам и в обратную сторону применяют рециркуляционный насос для горячего водоснабжения, запрещается применять насос для отопительной системы. Насос постоянно подключен к сети и расходует мало электроэнергии.

Работа насоса не оказывает никакого влияния на то, с какой скоростью вытекает из крана вода. Он только обеспечивает ее движение от бойлера и обратно.

В системе с рециркуляцией ГВС, последовательно в цепь трубопровода присоединяют полотенцесушитель. Такое подключение обеспечивает нагрев полотенцесушителя, даже когда отключена система отопления в помещении, но система ГВС включена.

Определенные модели бойлеров укомплектованы электронагревательным тэном. Это очень удобно в случае, когда отключен газ или проводится профилактика котла, поскольку тогда этот бойлер способен функционировать как накопительный электронагреватель воды.

Трубопровод, подающий холодную санитарную воду в бойлерную систему, должен подсоединяться через группу безопасности, которая должна быть оснащена:

• Отсекающим краном.
• Обратным клапаном.
• Предохранительным клапаном.
• Расширительным баком системы горячего водоснабжения, при этом он должен иметь необходимый объем.

В том случае, если летом нет надобности в нагревании полетенцесушителя, то следует произвести отключение циркуляционного насоса от электрической сети, а также перекрыть шаровый кран на циркуляционном трубопроводе. Монтируя систему горячего водоснабжения, нужно иметь ввиду, что все сантехнические приборы, потребляющие горячую воду, должны быть подсоединены к ветке подачи горячего водоснабжения. При этом полотенцесушитель и циркуляционный насос монтируются на трубопроводе обратки. Если систему не смонтировать, таким образом, то при пользовании горячей водой, будет нагреваться полотенцесушитель и воздух в комнате, где он расположен.

Система с циркуляцией горячей воды и бойлером является наиболее удобной и комфортной для пользователей, но при этом она на порядок больше стоит, чем простая система.

Рециркуляция горячей воды через бойлер

Давления воды в самом бойлере может быть недостаточным, для обеспечения дачи горячей водой. Для рециркуляции горячей воды через бойлер, необходимо правильно смонтировать систему ГВС c установкой циркуляционного насоса.

В больших дачных домах специалисты рекомендуют устанавливать систему горячего водоснабжения (ГВС) централизованного способа нагрева воды, через газовую и электрическую колонку (можно также использовать одноконтурный газовый котел). В таком случае, чтобы обеспечить необходимый запас горячей воды, в эту систему должен быть вмонтирован бойлер косвенного нагрева.

Объем бойлера рассчитывается с учетом всех проживающих в доме людей (для семьи из 4-х человек, достаточно будет бойлера на 100-150 л.). Вода в системе ГВС нагревается при помощи теплообменника, который подключен к источнику нагрева (котел, колонка).

Бойлер системы ГВС имеет несколько входов и выходов. Особенность конструкции бойлеров косвенного нагрева состоит в том, что в него монтируется змеевик в виде спиралевидной трубки из металла, по которой проходит горячая вода с котла. За счет теплообмена между горячей водой в змеевике и холодной водой в бойлере, осуществляется нагрев жидкости внутри бойлера. Так создается предварительный запас горячей воды для нужд человека.

Вся система ГВС имеет замкнутый цикл работы. Если долгое время горячая вода не используется, она начинает остывать. Когда человек захочет воспользоваться горячей водой, он наверняка столкнется с проблемой  первоначального отсутствия. При включении крана, система сама активируется и начинается обогрев воды. Но до того времени, когда она нагреется до нужной температуры может пройти несколько минут.

Чтобы можно было пользоваться горячей водой сразу после открытия крана, в систему монтируют циркуляционный насос, который обеспечивает рециркуляцию воды по контуру постоянно, не зависимо от того, пользуется ли человек горячей водой, или нет.

Бесперебойная рециркуляция воды через бойлер осуществляется при помощи установки дополнительного оборудования: расширительного бачка, обратного и предохранительного клапанов, спускного воздушного клапана.

Таким образом, рециркуляция горячей воды через бойлер, проходит при помощи циркуляционного насоса, теплообменника и дополнительного оборудования, которое монтируется в единую систему ГВС. В итоге человеку не придется ждать, пока вода нагреется, пропуская воду на протяжении некоторого времени.

 Обвязка бойлера с рециркуляцией

Одним из самых важных и сложных процессов монтажа системы горячего водоснабжения является обвязка бойлера с рециркуляцией, но его вполне реально осуществить собственноручно.

Одним из самых экономичных и эффективных водонагревателей для дома и дачи, специалисты считают бойлер косвенного нагрева. В качестве источника нагрева воды может быть газ, электричество или теплообменник. Именно теплообменник обеспечивает экономичность применения системы ГВС с бойлером косвенного нагрева.

От правильно проведенной обвязки бойлера, зависит дальнейшее функционирование всей системы. Понятие обвязки можно определить, как особенность монтажа и подсоединения системы ГВС к источнику водонагрева.

При осуществлении монтажа бойлера и всей системы с рециркуляцией, нужно:

• Установить точку рециркуляции. Она, как правило, расположена в центре нагревательной емкости;
• Подвод холодной воды производится в нижнее отверстие бойлера;
• Отвод горячей воды должен монтироваться в верхней части бойлера;
• Труба теплоносителя подключается сверху, и проходит вниз (циркуляция воды теплообменника буде проходить по контуру, вход которого будет вверху бойлера, а выход – снизу).
• К источнику энергии подвод труб должен осуществляться по правилам монтажа материалов, а подключаться при помощи переходников. Клапанов и кранов.

Следует знать, что эффективность системы рециркуляции ГВС зависит от системы отопления дома. Это способствует повышению коэффициента полезного действия косвенного водонагревателя (бойлера) на 35%.

Обвязку бойлера с рециркуляцией осуществляют стандартным набором материалов: краны, трубы ПВХ, переходники, арматурные изделия, насосы. Выбирать нужно только качественную сертифицированную продукцию из прочных материалов. Категорически не рекомендуется использование гофрированных шлангов и материала порошковой металлургии.

Схема рециркуляции бойлера

Рециркуляция воды в системе ГВС необходима для того, чтобы обеспечить горячей водой любую точку системы без дополнительного ее проливания. Для этого монтируется контур, по которому проходит вода из бойлера по всей системе, а затем возвращается назад в бойлер. Осуществляется рециркуляция при помощи небольшого насоса, который работает совсем бесшумно. Такая система способствует поддержке стабильной температуре горячей воды в любой точке дома.

Среди распространенных схем рециркуляции существуют несколько основных вариантов:

• Монтаж трехходового или сервоприводного клапана. Применяют этот способ для настенных и напольных моделей бойлеров. К бойлеру подключается две трубы (два контура). Одни контур предназначен для отопления, другой – для горячей воды. Водонагреватель в этой системе выступает основным теплоносителем. При снижении температуры воды, применяется сервоприводный или трехходовой клапан, который начинает работать на подогрев воды. Отопление в это время перекрывается. После нагрева воды до нужной температуры, подогрев отопления возобновляется;
• Монтаж двух насосов циркуляции в одной системе. При такой схеме, один из насосов предназначен для рециркуляции горячей воды по системе отопления, а иной – по контуру бойлера. Эта система первоначально обеспечивает нормальную температуру воды в бойлере, а потом уже в системе отопления. Особенностью такой схемы, является наличие термостата и переключателя режимов, который позволяет отключать, при необходимости, одну из систем;
• Применение гидравлической стрелки. Применяется, если в доме существует более двух контуров (отопление, горячая вода, теплый пол). Эта схема направлена на обогрев воды, за счет которой проводится обогрев всех контуров. Эта система имеет существенный недостаток – при разборе воды. Теплоноситель может не справляться с обеспечением потребностей всех людей одновременно.

Выбор способа обогрева воды и отопления, а также способы ее рециркуляции через бойлер, должен осуществляться в соответствии с четкими расчетами всех потребителей и мощностью теплоносителя. Преимуществом среди основных схем обладают бойлера с трехходовыми или сервоприводными клапанами.

Видео об организации рециркуляции горячей воды

Двухконтурный котел схема обвязки гвс с рециркуляцией

Рассмотрим современную систему нагрева и подачи жидкости. В фокусе внимания – рециркуляция горячей воды (ГВС) в частном доме: это обширная и актуальная тема, в рамках которой мы подробно разберем ее преимущества и особенности, выясним, чем она хороша, как ее грамотно организовать, какие материалы и инструменты использовать в процессе ее монтажа и многое другое.

Сегодня это современная альтернатива традиционным решениям. Она стала настоящим спасением для жителей самых разных зданий, особенно многоквартирных, в которых линии коммуникаций изношены и уже не могут обеспечивать и поддерживать заложенные ЖКХ нормативы. Она сравнительно более экономична и рациональна, причем при повышенной надежности. Поэтому есть все предпосылки для перехода именно на нее, и ниже мы рассмотрим варианты ее подключения, но сначала немного терминологии.

Что такое рециркуляция горячей воды (ГВС) в частном доме: схемы и определения

Это линия снабжения – обвязка контура, – при которой теплоноситель постоянно движется по системе. Она нужна для повышения КПД, а значит и эффективности эксплуатации бойлеров, что обернется улучшением уровня комфорта потребителей.

Ее обустройство решает сразу несколько актуальных проблем. Например, при ее использовании жидкость не успевает остыть, так как безостановочно перемещается по трубопроводам – к точкам забора и обратно к ТЭНу (где подогревается), – что позволяет воспользоваться ею в любой момент, при возникновении необходимости, а не ждать полчаса, чтобы принять ванну.

По сути, практическая задача любой внедряемой схемы ГВС с циркуляцией воды в системе сводится к обеспечению оптимального терморежима. Подходящая для эксплуатации температура носителя поддерживается постоянно, за счет чего он выходит на новый цикл с минимальными потерями, тем более что отдача тепла на всех этапах потребления осуществляется равномерно.

Простейший вариант разводки – кольцо с насосом, обеспечивающим непрерывное перемещение потока под давлением. В числе обязательных ее элементов – тройники, ответственные за возврат жидкости и установленные поближе к точке забора. Чем короче линия, тем меньше время ожидания нагрева, но и тем ниже общая производительность.

Теперь обратим внимание на решения для разных объектов.

Схема циркуляции ГВС в частном доме

Здесь нужно в один или в два контура выполнить трубопроводную обвязку нагревателя: чаще всего в его роли выступает бойлер, но также возможен котел, энергозависимый или нет.

• Первый должен быть постоянно подсоединен к электросети, но зато он обычно укомплектован собственным насосом для нагнетания давления.
• Второй не требует питания из розетки, зато нуждается в своевременной подаче дров или другого топлива для сжигания.

Использование бойлера позволяет реализовывать технически более сложные решения, например, встроить в линию смесители раковин ванной и кухни, полотенцесушитель и другие элементы. Да, с повышением их количества увеличивается и расход энергии, но общая экономия тоже растет, что особенно ощутимо при активном потреблении жидкости.

Схема рециркуляции горячего водоснабжения (ГВС) в многоэтажном доме

В таких случаях актуальна не прямая, а косвенная подача. Носитель сначала нагревается, затем направляется в трубы, проходит по ним, возвращается к ТЭНу, снова доводится до необходимой температуры и уходит на следующий цикл. Каждая квартира (комната) при этом является участницей общей разводки, для которой характерны следующие особенности:

• Жидкость движется снизу-вверх или, гораздо реже, наоборот, но всегда строго по вертикали.
• Запитывание осуществляется исключительно от трубопровода ГВС, и в самом бойлере, постоянно работающем, среда никогда не остывает.
• Возврат потока выполняется за счет отводов, по которым он поступает обратно.

Схема рециркуляции бойлера

Рециркуляция воды в системе ГВС необходима для того, чтобы обеспечить горячей водой любую точку системы без дополнительного ее проливания. Для этого монтируется контур, по которому проходит вода из бойлера по всей системе, а затем возвращается назад в бойлер. Осуществляется рециркуляция при помощи небольшого насоса, который работает совсем бесшумно. Такая система способствует поддержке стабильной температуре горячей воды в любой точке дома.

Среди распространенных схем рециркуляции существуют несколько основных вариантов:

• Монтаж трехходового или сервоприводного клапана. Применяют этот способ для настенных и напольных моделей бойлеров. К бойлеру подключается две трубы (два контура). Одни контур предназначен для отопления, другой – для горячей воды. Водонагреватель в этой системе выступает основным теплоносителем. При снижении температуры воды, применяется сервоприводный или трехходовой клапан, который начинает работать на подогрев воды. Отопление в это время перекрывается. После нагрева воды до нужной температуры, подогрев отопления возобновляется;
• Монтаж двух насосов циркуляции в одной системе. При такой схеме, один из насосов предназначен для рециркуляции горячей воды по системе отопления, а иной – по контуру бойлера. Эта система первоначально обеспечивает нормальную температуру воды в бойлере, а потом уже в системе отопления. Особенностью такой схемы, является наличие термостата и переключателя режимов, который позволяет отключать, при необходимости, одну из систем;
• Применение гидравлической стрелки. Применяется, если в доме существует более двух контуров (отопление, горячая вода, теплый пол). Эта схема направлена на обогрев воды, за счет которой проводится обогрев всех контуров. Эта система имеет существенный недостаток – при разборе воды. Теплоноситель может не справляться с обеспечением потребностей всех людей одновременно.

Выбор способа обогрева воды и отопления, а также способы ее рециркуляции через бойлер, должен осуществляться в соответствии с четкими расчетами всех потребителей и мощностью теплоносителя. Преимуществом среди основных схем обладают бойлера с трехходовыми или сервоприводными клапанами.

Видео об организации рециркуляции горячей воды

Давно уже горячая вода в кранах перестала быть роскошью. Сегодня это — одно из обязательных требований нормальной жизни. Одна из возможностей организации горячего водоснабжения частного дома — установка и подключение бойлера косвенного нагрева.

Преимущества системы горячего водоснабжения с циркуляцией и область ее применения

Практические плюсы очевидны:

• струя как минимум хорошо теплая сразу после открытия крана;
• температуру не составляет труда отрегулировать, повернув вентиль и добавив немного холодной воды;
• нет перерасхода – драгоценные литры жидкости не выливаются в сток, ведь вы не ждете, пока она нагреется;
• при постоянном использовании нет пробок и засорения труб, а если они и появляются, то сразу заметны;
• в рамках одного решения без проблем объединяется большое количество конечных потребителей;
• реализовать ее можно на базе любого нагревателя – накопительного, бойлера косвенного нагрева или двухконтурного котла.

Отсюда ясна и сфера применения. Такие системы актуальны для одно- и многоэтажных зданий, в которых оборудование для водоподготовки установлено в техническом помещении, на удалении от обитаемых комнат, и/или есть несколько санузлов и много точек забора. Они востребованы на объектах с протяженными коммуникационными линиями и помогают сократить потери жидкости и повысить эффективность ее нагрева и использования.

Внимание, это именно глобальное решение, а потому его внедрение (вне зависимости от топологии) возможно на стадии строительства или хотя бы капитального ремонта. Модернизировать уже существующий и стандартный сантехнический комплекс бесперспективно – слишком много денежных затрат потребуется, дешевле и проще все реализовать «с нуля».

MBFT-75 Мембрана на 75GPD

SF-mix Clack до 0,8 м3/ч

SF-mix Runxin до 0,8 м3/ч

Что такое бойлер косвенного нагрева и какие они бывают

Водонагреватель или бойлер косвенного обмена — это бак с водой, в котором размещен теплообменник (змеевик или по типу водяной рубашки — цилиндр в цилиндре). Теплообменник подключен к котлу отопления или к любой другой системе, в которой циркулирует горячая вода или другой теплоноситель.

Нагрев происходит просто: через теплообменник проходит горячая вода от котла, она нагревает стенки теплообменника, а они, в свою очередь, передают тепло воде, находящейся в емкости. Так как нагрев происходит не напрямую, то и называется такой водонагреватель «косвенного нагрева». Нагревшаяся вода по мере необходимости расходуется на хозяйственные нужды.

Устройство бойлера косвенного нагрева

Одна из важных деталей в данной конструкции — магниевый анод. Он снижает интенсивность процессов коррозии — бак служит дольше.

Виды

Есть два типа бойлеров косвенного нагрева: со встроенным управлением и без. Бойлеры косвенного нагрева со встроенным управлением подключаются к системе отопления, работающей от котлов без управления. У них есть встроенный датчик температуры, собственное управление, которое включает/отключает подачу горячей воды в змеевик. При подключении оборудования такого типа все что надо — завести на соответствующие входы подачу и обратку от отопления, подключить подачу холодной воды и к верхнему выходу подключить гребенку раздачи горячей воды. На этом все, можно заполнять бак и начинать ее греть.

Обычные бойлеры косвенного нагрева работают в основном с автоматизированными котлами. Во время монтажа необходимо в определенное место установить датчик температуры (есть отверстие в корпусе) и связать его с определенным входом котла. Далее делают обвязку бойлера косвенного нагрева в соответствии с одной из схем. Можно их подключить и к энергонезависимым котлам, но для этого требуются особые схемы (есть ниже).

Что ее надо помнить, что воду в бойлере косвенного нагрева можно нагреть чуть ниже температуры теплоносителя, циркулирующего в змеевике. Так что если котел у вас работает в низкотемпературном режиме и выдает, скажем +40°C, то максимальная температура воды в баке будет именно такой. Больше вы ее никак не сможете нагреть. Чтобы обойти это ограничение, есть комбинированные водонагреватели. В них есть змеевик и встроенный ТЭН. Основной обогрев в этом случае идет за счет змеевика (косвенного нагрева), а ТЭН только доводит температуру до заданной. Также такие системы хороши в паре с твердотопливными котлами — вода будет теплой даже тогда, когда топливо прогорело.

Что еще можно сказать по особенностям конструкции? В больших по объему косвенниках устанавливают несколько теплообменников — это уменьшает время нагрева воды. Для уменьшения времени нагрева воды и для более медленного остывания бака, лучше выбирать модели с теплоизоляцией.

К каким котлам можно подключать

Бойлеры косвенного нагрева могут работать с любым источником горячей воды. Подойдет любой водогрейный котел — твердотопливный — на дровах, угле, брикетах, пеллетах. Можно подключить газовому котлу любого типа, электрическому или работающему на жидком топливе.

Схема подключения к газовому котлу со специальным выходом для бойлера косвенного нагрев

Просто, как уже писали выше, есть модели с собственным управлением, и тогда их установка и обвязка — более простая задача. Если же модель простая, приходится продумывать систему регулирования температуры и переключения котла с обогрева радиаторов, на обогрев горячей воды.

Формы баков и способы установки

Бойлер косвенного нагрева может устанавливаться на пол, может — навешиваться на стену. Настенные варианты имеют емкость не более 200 литров, а в напольные могут вмещать до 1500 литров. И в том и в другом случае есть горизонтальные и вертикальные модели. При установке настенного варианта крепление стандартное — кронштейны, которые монтируются на дюбеля подходящего типа.

Если говорить о форме, то чаще всего эти устройства сделаны в форме цилиндра. Практически во всех моделях все рабочие выводы (патрубки для подключения) выведены сзади. Так проще подключать, да и внешний вид лучше. На лицевой части панели есть места для установки датчика температуры или термореле, в некоторых моделях есть возможность установки ТЭНа — для дополнительного догрева воды при нехватке мощности отопления.

По типу установки они есть настенные и напольные, емкость — от 50 литров до 1500 литров

При установке системы, стоит помнить, что система будет работать эффективно только в том случае, если мощность котла будет достаточной.

Схема подключения рециркуляции ГВС: как сделать ее самому

Существует как минимум несколько популярных вариантов обвязки, появившихся в связи с принципиальными различиями в проектировании, планировке и конфигурации домов.

Поэтому до начала работ необходимо не только выбрать конкретное решение (с учетом типа, объема и особенностей ТЭНа), но и составить чертеж с точками установки всех элементов – насоса, приборов потребления и тому подобное.

На практике наиболее востребованы 4 вида подсоединения – рассмотрим каждый.

Через бойлер косвенного нагрева

По своей сути это резервуар со змеевиком, подключенный к котлу таким образом, чтобы теплоноситель перемещался по замкнутому контуру и ни в коем случае не смешивался с жидкостью бытового назначения. С данной целью он обладает пятью патрубками:

1. прямой, от емкости к спирали;
2. обратный, обеспечивающий возвратное движение;
3. холодной подпитки;
4. подачи потока к точке потребления;
5. реверсный, ведущий к баку.

Внимание, для успешной циркуляции ГВС схема также предусматривает установку насоса строго на обратной трубе. Такой инженерный ход предотвратит перегрев элементов, а значит способствует поддержанию нормального режима эксплуатации. Важно, что все установленные полотенцесушители будут постоянно горячими, а это залог здорового и комфортабельного микроклимата в ванной комнате, а также отсутствия плесени и грибков.

Через накопительный бойлер

Это уже резервуар с теплоизолированными стенками, получающий от котла необходимый объем жидкости – 100-1000 л, зависит от количества жителей в здании и от их нужд.

Его контур – петля, с прямой подачей и обратной линией. Последняя подсоединена к трубе подпитки, причем так, что точка ее входа оказывается за узлом запорной арматуры. На ней же расположен насос, укомплектованный регулирующими устройствами.

У такого решения есть две важных особенности:

• Та среда, что находится в резервуаре, обладает одной температурой, а другая, что бежит по линии пополнения, – второй, из-за остывшей «обратки» и/или эффекта смешивания слоев.
• Подогрев осуществляется исключительно за счет добавления потока после траты части запасов.

При простое носитель очень быстро остывает. Поэтому система рециркуляции ГВС с накопителем актуальна только для тех домов, где потребление воды постоянное и достаточно высокое, то есть для тех же многоэтажных, но не для дачных.

С использованием двухконтурного газового котла

Данный вариант обычно выбирается при малом количестве точек конечного потребления и тогда, когда предполагается одновременная эксплуатация только одного из типов, например, исключительно умывальников. В таких случаях вполне подходит и проточный нагреватель средней мощности, способный обеспечивать до 20 л/мин. Он окажется достаточно простым (а значит надежным и долговечным) и экономичным.

Для его монтажа нужно лишь организовать подачу холодной жидкости в резервуар и обеспечить вывод потока нужной температуры. Учитывайте, что за время пробега по трубам среда может несколько остыть. Из-за этой особенности вариант слабо подходит для зданий большой площади и этажности.

Установка газового котла со встроенным бойлером

Когда нужно организовать циркуляцию горячей воды в частном доме, схема с интегрированным ТЭНом подходит лучше, чем с вынесенным двухконтурным. Почему? Сразу по трем причинам:

АМЕТИСТ — 02 М Жилой дом до 10 человек или до 2 куб.м./сут.

Аэрационная установка AS-1054 VO-90

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 919H/RO (горячая и холодная вода)

• нагрев стабильнее;
• пользоваться сантехникой удобнее – можно включать хоть все приборы и открывать каждый кран;
• не составляет труда создать запас в 40-60 л хорошо теплой жидкости (хоть и постепенно остывающей).

Но минусы тоже есть, и это:

• крупные габариты – комплект оборудования и места занимает порядочно, и весит прилично, что не всегда удобно;
• дороговизна – реализация такого решения обходится сравнительно недешево;
• серьезные сопутствующие расходы – для обеспечения и поддержания нужной температуры жидкости приходится тратить много топлива.

На практике эти недостатки перевешивают достоинства, поэтому данный вариант внедряют все реже.

Обвязка бойлера с рециркуляцией

Одним из самых важных и сложных процессов монтажа системы горячего водоснабжения является обвязка бойлера с рециркуляцией, но его вполне реально осуществить собственноручно.

Одним из самых экономичных и эффективных водонагревателей для дома и дачи, специалисты считают бойлер косвенного нагрева. В качестве источника нагрева воды может быть газ, электричество или теплообменник. Именно теплообменник обеспечивает экономичность применения системы ГВС с бойлером косвенного нагрева.

От правильно проведенной обвязки бойлера, зависит дальнейшее функционирование всей системы. Понятие обвязки можно определить, как особенность монтажа и подсоединения системы ГВС к источнику водонагрева.

При осуществлении монтажа бойлера и всей системы с рециркуляцией, нужно:

• Установить точку рециркуляции. Она, как правило, расположена в центре нагревательной емкости;
• Подвод холодной воды производится в нижнее отверстие бойлера;
• Отвод горячей воды должен монтироваться в верхней части бойлера;
• Труба теплоносителя подключается сверху, и проходит вниз (циркуляция воды теплообменника буде проходить по контуру, вход которого будет вверху бойлера, а выход – снизу).
• К источнику энергии подвод труб должен осуществляться по правилам монтажа материалов, а подключаться при помощи переходников. Клапанов и кранов.

Следует знать, что эффективность системы рециркуляции ГВС зависит от системы отопления дома. Это способствует повышению коэффициента полезного действия косвенного водонагревателя (бойлера) на 35%.

Обвязку бойлера с рециркуляцией осуществляют стандартным набором материалов: краны, трубы ПВХ, переходники, арматурные изделия, насосы. Выбирать нужно только качественную сертифицированную продукцию из прочных материалов. Категорически не рекомендуется использование гофрированных шлангов и материала порошковой металлургии.

Процесс монтажа

Теперь посмотрим, как сделать рециркуляцию ГВС (горячей воды) в доме. Напоминаем, проводить все работы необходимо на стадии строительства или на этапе капитального ремонта здания, параллельно с установкой котла. Нужно также собрать и правильно разместить контур, так давайте же определимся, что для этого понадобится.

Инструменты и материалы

Итак, потребуется:

• сварочный аппарат подходящей производительности и конфигурации;
• болгарка, электролобзик или другой соответствующий инструмент для обрезки труб;
• крепеж, переходники, фитинги;
• сантехническая подмотка;
• герметик Унипак или аналогичная ему резьбовая паста.

Для размещения несущих элементов также стоит вооружиться ударной дрелью, перфоратором, набором буров.

Оборудование

Выбирая схему ГВС с рециркуляцией для частного дома, помните, что вам в любом случае понадобятся:

• трубы – разного сечения и выполненные из различных материалов, от меди до пластика, в зависимости от назначения и особенностей линии;
• трехходовые и шаровые краны, вентили, реверсивные клапаны и другая запорная арматура;
• насос средней или малой мощности.

Высокая производительность помпы даже нежелательна, ведь нужно, чтобы она обеспечивала лишь небольшое давление – для перемещения потока по линии, но не для быстрого его бега. Ну и характер исполнения коммуникаций может потребовать проведения дополнительных работ, допустим, пайки латунных соединений.

Алгоритм монтажа

Ответ на вопрос о том, как сделать циркуляцию горячей воды (ГВС) в частном доме, достаточно прост. Решать данную задачу нужно поэтапно – в следующем порядке:

1. разметить опорные поверхности (обычно это стены) согласно составленному чертежу;
2. установить кронштейны, хомуты, клипсы и другие несущие элементы;
3. нарезать трубы по всей длине будущей коммуникации;
4. организовать линию, последовательно подключив все необходимые переходники и фитинги;
5. подсоединить насос, смесители и аналогичные им узлы, а также запорную арматуру;
6. предусмотреть отводы для оттока использованной жидкости.

Если запланирован более сложный контур, допустимы отклонения от приведенного алгоритма, но на практике они окажутся незначительными и будут состоять в добавлении каких-то дополнительных элементов, например, распределителей, и приборов контроля и учета расхода.

Схемы и особенности подключения

Есть два принципа подключения бойлера косвенного нагрева: с приоритетом нагрева горячей воды и без. При нагреве с приоритетом при необходимости весь теплоноситель перекачивается через теплообменник бойлера. Нагрев занимает немного времени. Как только температура достигает заданной (контролируется датчиком, термостатическим клапаном или термореле), весь поток снова направляется на радиаторы.

В схемах без приоритета нагрева воды, на косвенный водогрей направляется только некоторая часть потока теплоносителя. Это приводит к тому, что вода греется долго.

Схема без приоритета

При подключении бойлера косвенного нагрева лучше выбирать схему с приоритетом — она обеспечивает горячую воду в необходимом количестве. При этом отопление не очень страдает — для нагрева всего объема воды обычно достаточно 20-40 минут, а для поддержания температуры при расходе вообще 3-8 минут. За такое время ни один дом не может настолько остынуть, чтобы можно было это ощутить. Но это — при условии, что мощность бойлера сопоставима с мощностью котла. В идеале — котел более производительный, с запасом в 25-30%.

Общие правила

Для обеспечения нормальной работы всех приборов, подключенных к гребенке горячей воды, на выходе из бойлера устанавливается расширительный бак для горячей воды (не для отопления). Его объем — 10% от объема бака. Он необходим для нейтрализации теплового расширения.

Подробная схема обвязки водонагревателя косвенного нагрева

Также в каждой ветке подключения устанавливаются отсечные краны (шаровые). Они нужны для того, чтобы можно было каждое устройство — трехходовой клапан, циркуляционный насос и т.п. — при необходимости отключить и обслужить.

На трубопроводах подачи обычно еще устанавливают обратные клапана. Они необходимы чтобы исключить возможность противотока. В этом случае подключение бойлера косвенного нагрева будет безопасным и удобным в обслуживании.

Установка рядом с котлом в системе с принудительной циркуляцией (с 3-х ходовым клапаном)

Если в системе уже стоит циркуляционный насос, и установлен он на подаче, а бойлер принудительного нагрева можно поставить рядом с котлом, лучше организовать отдельный контур, который идет от котла отопления. Это подключение бойлера косвенного нагрева реализуется с большинством настенных газовых или других котлов, у которых циркуляционный насос стоит на подающем трубопроводе. При такой схеме подключения получается, что водонагреватель и система отопления подключены параллельно.

При наличии насоса в подающем трубопроводе и водонагревателе, расположенном рядом с котлом

При этом способе обвязки после циркуляционного насоса устанавливается трехходовой клапан, управляемый датчиком температуры (установлен на бойлере). Один из выходов трехходового крана подключается к патрубку бойлера для подключения отопления. В обратный трубопровод перед входом в котел врезается тройник, в него подключается патрубок для отвода воды из теплообменника. Собственно, врезка в систему отопления закончена.

Порядок работы этой схемы такой:

• При поступлении от датчика информации о том, что температура воды ниже заданной, трехходовой кран переключает теплоноситель на бойлер. Система отопления оказывается отключенной.
• Весь поток теплоносителя идет через теплообменник, вода в баке нагревается.
• Вода нагревается достаточно, трехходовой клапан перенаправляет теплоноситель на систему отопления.

Как видите, схема проста, ее работа тоже понятна.

Схема с двумя циркуляционными насосами

Пир установке водогрея в систему в циркуляционным насосом, но не рядом с ним, а на некотором расстоянии, лучше в контуре на водонагреватель установить циркуляционный насос. Подключение бойлера косвенного нагрева для этого случая изображено на схеме ниже.

Схема подключения к котлу с автоматическим управлением

Циркуляционный насос может быть установлен либо на подающем патрубке, либо на обратном. В данной схеме нет трехходового крана, подключается контур через обычные тройники. Переключение потока теплоносителя осуществляется включением/отключением насосов, а им руководит датчик температуры, который имеет две пары контактов.

Если вода в баке холоднее, чем выставленная на датчике, включена цепь питания циркуляционного насоса в контуре бойлера. При достижении заданной степени нагрева, замыкаются контакты насоса, который гонит теплоноситель в систему отопления.

Схема для энергонезависимого котла

В схеме с энергонезависимым котлом чтобы обеспечить приоритет бойлера, желательно чтобы он находился выше, чем радиаторы. То есть в данном случае желательна установка настенных моделей. В идеальном варианте — низ косвенного водонагревателя находится выше котла и радиаторов. Но такое расположение не всегда возможно.

Схемы будут работать и при напольном расположении бойлера, но греться вода будет медленнее и в нижней части она будет недостаточно горячей. Ее температура будет сравнима со степенью нагрева обратного трубопровода, то есть запас горячей воды будет меньше.

При энергонезависимом отоплении движение теплоносителя происходит за счет силы гравитации. В принципе, можно подключить бойлер косвенного нагрева по традиционной схеме — с циркуляционным насосом в контуре для его обогрева. Просто в данном случае, при выключенном электричества не будет горячей воды. Если вас такой поворот не устраивает, есть несколько схем, которые будут работать с гравитационными системами.

Схема подключения водонагревателя косвенного нагрева в гравитационную систему

При реализации данной схемы контур, который идет на водонагреватель, делают трубой с диаметром на 1 шаг больше, чем отопительный. Этим и обеспечивается приоритет.

В данной схеме после ответвления на систему отопления установлена термостатическая головка с накладным датчиком. Работает она от батареек, внешнего питания не требует. На регуляторе термоголовки выставляется желаемая температура нагрева воды (не выше, чем температура на подаче котла). Пока в баке вода холодная, термостат открывает подачу на бойлер, поток теплоносителя идет в основном на бойлер. При нагреве до требуемой степени, теплоноситель перенаправляется в ветку отопления.

С рециркуляцией теплоносителя

При наличии в системе водяного полотенцесушителя необходима постоянная циркуляция воды через него. Иначе он работать не будет. В петлю рециркуляции можно подключить всех потребителей. В таком случае горячая вода будет постоянно гоняться по кругу насосом. В таком случае, открыв воду в любой момент времени вы получите сразу горячую воду — не нужно будет ждать, пока из труб стечет холодная. Это положительный момент.

Отрицательный состоит в том, что подключив рециркуляцию, увеличиваем расходы на нагрев воды в бойлере. Почему? Потому что пробегая по кольцу вода остывает, следовательно котел будет чаще подключаться на подогрев воды и больше тратить на это топлива.

Подключение рециркуляционного кольца к специальному выходу косвенника

Второй недостаток — рециркуляция стимулирует перемешивание слоев воды. При обычном режиме работы самая горяча вода находится вверху, откуда ее и подают в контур ГВС. При перемешивании общая температура подаваемой воды падает (при тех же настройках). Тем не менее, для полотенцесушителя это, пожалуй, единственный выход.

Как реализовать подключение бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией? Есть несколько способов. Первый — найти специальные косвенники со встроенной рециркуляцией. Очень удобно — полотенцесушитель (или вся петля) просто подключается к соответствующим патрубкам. Но цена таких вариантов водогреев почти в два раза больше, чем цена на обычный бак такого же объема.

Подключение бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией

Второй вариант — использовать модели, которые не имеют входа для подключения рециркуляционного контура, но подключить его при помощи тройников.

Для того, чтобы не было проблем с горячей водой, никаких внезапных отключений, перебоев устанавливают бойлер косвенного нагрева. Кроме нагрева воды к его функциям относится и обогрев жилых помещений. Это может быть не только загородный дом, как считают многие. Бойлер можно установить и в квартире, на производственной площадке. Спектр применения очень широк.

Но, эффективность монтажа такой системы определяется схемой обвязки, причём её установкой не обязательно заниматься профессионалам. Монтаж и обвязку можно выполнить самому. Необходимо лишь разбираться в непростой схеме обвязки.

Правила подключения

Система косвенного нагрева – это ещё один контур, помимо имеющегося, который производит, нагрев дополнительной емкости, которую и называют бойлером. В него подается самая обычная вода из водопровода, которая нагревается при помощи змеевика. В такой системе нет прямого взаимодействия между теплоносителем и получаемой горячей водой. Поэтому она получила название косвенной.

До того, как приступить к монтажу, не лишним будет ознакомиться с некоторыми правилами.

• Вода должна входить в нижнюю часть бойлера. А выход необходимо делать из верхней.
• Циркуляция теплоносителя такой системы должна идти сверху вниз.

Если использовать эти правила, то система будет работать с максимальным КПД.

В нижеследующем видео наглядно показаны некоторые варианты обвязки бойлера косвенного нагрева.

Виды обвязки

Под обвязкой бойлера косвенного нагрева имеют ввиду соединение трубопроводов самого котла с водоснабжением. От того, как будет проведена установка, зависит работа системы в целом.

Обвязка с помощью сервопривода и трехходового распределительного клапана

Это наиболее простой способ обвязки. Его применяют, когда расходуется большое количество воды.

Котёл соединяется с основным контуром и дополнительным. Первый используется для распределения тепла в батареи, второй контур нагревает воду в самом котле. Для грамотного разделения потоков подсоединяют трехходовый распределительный клапан.

Терморегулятор наблюдает за температурой воды в баке, и когда она доходит до заданной величины, подается сигнал сервоприводу. А он уже отправляет поток нагретой воды в главный контур, для отопления. Если температура воды опять снизится, произойдет переключение в обратную сторону и теплоноситель вернется в змеевик.

Самый важный момент настройки – температуру, которая задаётся на терморегуляторе, необходимо установить выше той температуры, которая установлена в нагревателе! По-другому не получится нагреть воду до отметки, на которой произойдет переключение в отопительный контур.

Обвязка с двумя насосами

Ещё один вариант обвязки – с параллельным использованием двух насосов. Один монтируется на отопительный контур, другой на горячее водоснабжение. Управление насосами также, как и первом случае доверено терморегулятору. Именно он производит переключение режима работы.

Качество отопления при этом остается на высоком уровне. Главное – при обвязке двумя насосами обязательно смонтировать обратные клапаны на выходе из каждого. Делается это, чтобы не произошло перемешивание встречных потоков внутри теплоносителя.

Обвязка с гидравлической стрелкой

Если в отопительной системе множество ответвлений, таких как многоконтурная система батарей или отдельная ветка на тёплый пол, тогда имеет смысл воспользоваться таким видом обвязки. Чтобы избежать трудностей с системой, в которой каждый из контуров оснащен собственным насосом рециркуляции, используют гидравлический распределитель.

Гидрострелка должна уравновесить давление в каждом направлении и предотвратить тепловой удар. Что касается этого вида обвязки, то здесь возможны трудности. Поэтому такую задачу, как монтаж и последующую наладку такой системы лучше доверить профессионалам.

Рециркуляция теплоносителя

В том случае, если горячая вода нужна как можно быстрее, то правильнее будет применить систему рециркуляции. За счет того, что в системе образуется кольцевая магистраль теплоносителя. Постоянное движение воды по ней приводит к нагреву. Именно поэтому время ожидания горячей воды сводится к минимуму.

Чтобы обеспечить непрерывное движение воды, в такую систему устанавливают рециркуляционный насос. Такой поток горячей воды необходимо смонтировать так, чтобы он проходил через установки, которым постоянно нужен нагрев. Полтенцесушитель – пример такого прибора.

Подключение бойлера к газовому котлу

Для правильного функционирования бойлера с газовым котлом в его составе есть датчик температуры. Чтобы они работали совместно подключают трёхходовой клапан. Клапан регулирует поток между главным контуром и контуром ГВС.

К одноконторному газовому котлу

Для такого соединения применяют обвязку с двумя насосами. Именно она способна прийти на замену схеме с трехходовым датчиком. Главное – разделить потоки теплоносителя. В таком случае правильнее будет сказать о синхронной работе двух контуров.

К двухконтурному газовому котлу

Основным в этой схеме подключения станут два магнитных клапана. Суть такая – бойлер используется, как буфер. Холодная вода поступает из водопроводной сети. Клапан для входа ГВС перекрыт. Если его открыть, то вначале будет поступать вода из буфера, которым является бойлер. В буфере находится нагретая вода, потребление которой регулируется вместимостью бойлера и установленной температурой.

Схема с применением гидроколлектора

Чтобы уравнять потоки теплоносителя в системах с использованием нескольких контуров есть приспособление называемое распределитель или ещё его называют гидравлический коллектор. Он то и позволяет сбалансировать разные давления в контурах. Его можно и исключить, но это вызовет дополнительные трудности, связанные с добавлением в схему балансировочных вентилей. А это затрудняет монтаж и наладку всей системы.

Обвязка твердотопливного котла с бойлером косвенного нагрева

Соединение водонагревателя с твердотопливным котлом решает сразу две задачи:

• получение горячего водоснабжения;
• получение способа сброса теплоносителя в случае аварии.

Благодаря тому, что такой системе на батарее размещён термостатический вентиль, повышается комфорт. Но возникает опасность перегрева котла. Эта же угроза возникает при перебоях с энергоснабжением. Если установлен бойлер увеличенной емкости, этот процесс не представляет никакой опасности. Потому что лишнее тепло расходуется на нагрев воды в водонагревательном баке. Соответственно, для нормальной работы этой системы нужен бойлер с естественной вентиляцией.

Один из вариантов обвязки твердотопливного котла с бойлером смотрите в следующем видео.

Частые ошибки при монтаже

При монтаже или в процессе наладки нужно постараться избежать ряда ошибок:

• Бойлер и котёл установлены далеко друг от друга. Их установка должна быть произведена не только как можно ближе друг к другу. Но, и для упрощения монтажа, правильно выставлены патрубки.
• Неверное соединение трубопровода с теплоносителем.
• Неграмотный монтаж циркуляционного насоса.

Грамотный монтаж, наладка и настройка гарантируют стабильное горячее водоснабжение и позволят всем системам и приборам работать в нормальном режиме. Что позволит не допустить износа деталей и сэкономить на преждевременном ремонте.

Эксплуатация и принцип работы

Теперь посмотрим, как должна использоваться реализованная схема горячего водоснабжения с циркуляцией:

Диспенсер магистральный настольный AquaPro 929CH/RO (охлаждение/нагрев)

Диспенсер напольный AquaPro 311 (пустой, без охлаждения)

Диспенсер напольный AquaPro 6207CH (охлаждение/нагрев/комн.темп)

В частном доме рекомендуется держать ее постоянно включенной, хотя и допустимо отключать ее на ночь или даже на несколько дней (в случае отъезда) в целях экономии и безопасности; но здесь следует учитывать, что повторный запуск потребует времени, так что с утра придется пораньше вставать – для прогрева контура.

В многоэтажном здании уже необходимо, чтобы оборудование действовало непрерывно, причем автоматически – жильцы не должны тратить свое время и силы на управление им.

Насосный узел и обвязка

Они взаимосвязаны: от параметров нагнетателя зависит и компоновка контура. Так, например, при косвенном нагреве возвратная труба может быть подсоединена к дополнительному, третьему отводу; в противном же случае следует заводить реверс на тройник, расположенный на патрубке подачи ХВС, а это подразумевает монтаж более мощной помпы.

Если же схема подключения горячей воды с циркуляцией реализуется со стандартным ТЭНом с парой отводов, выполняется установка группы безопасности, то есть одного шарового крана для врезки в «холодную» магистраль и второго – для обратного хода жидкости в петле цикла. В результате температура среды снижается только при открытии забора, а бойлер функционирует максимально эффективно.

Внимание, устанавливать необходимо специальный насос, с резьбовыми патрубками на 1/2 или 1/4 дюйма, то есть того же типоразмера, что и бытовые коммуникации. Мощность такого нагнетателя будет достаточной, но не высокой, поэтому он не создаст чрезмерное давление, которое могло бы спровоцировать разрыв линии. Данный момент в обязательном порядке учитывают ведущие компании-производители помп, вроде Grundfos или Wilo.

Система трубопроводов

Когда вы хотите организовать горячее водоснабжение частного дома с циркуляцией, приготовьтесь потратиться, ведь любая схема сравнительно материалоемкая в реализации. Потому что понадобится замкнуть в петлю контур и качественно заизолировать каналы, чтобы минимизировать паразитные утечки тепла.

Оптимальным вариантом будут РЕХ, то есть полиэтиленовые трубы, с пресс-фитингами надвижного типа. Монтировать их необходимо с применением специализированного инструмента, а это дополнительные расходы, но зато они гораздо дешевле металлопластиковых или полипропиленовых и, что самое важное, в несколько раз долговечнее. Поэтому они полностью оправдывают себя экономически.

Порядок прокладки трубопровода для внедрения циркуляционной схемы горячего водоснабжения сравнительно прост:

1. монтируете непрерывную линию подачи жидкости к сантехнике;
2. последовательно подключаете ее к каждой точке потребления;
3. затем не заканчиваете ее, а заводите обратно к узлу нагревателя, создавая замкнутую петлю.

Любой отдельно взятый сегмент коммуникаций следует защищать от теплопотерь – поясной изоляцией из полиэтилена или, еще лучше, из каучука, так как он более плотный, что предпочтительнее при замуровывании канала. Все получившиеся стыки также требуется дополнительно проклеить специальным металлизированным скотчем – для предотвращения повреждений в этих, наиболее уязвимых местах.

Управление рециркуляцией воды в системе горячего водоснабжения

Организовать процесс контроля можно одним из трех способов:

• по температуре носителя;
• по времени;
• сразу по обоим этим параметрам.

Любой современный и качественный насос обладает всей автоматикой, необходимой для реализации каждого из этих методов. Зачастую он даже может похвастаться функцией «обучения»: на основе статистики определяется, когда и сколько жидкости потребляют люди и, в соответствии с полученными данными, корректируется время простоя и активной эксплуатации. Недорогие модели требуют дополнительного навесного оборудования, например, таймера.

Рециркуляция горячей воды через бойлер схема

Давления воды в самом бойлере может быть недостаточным, для обеспечения дачи горячей водой. Для рециркуляции горячей воды через бойлер, необходимо правильно смонтировать систему ГВС c установкой циркуляционного насоса.

В больших дачных домах специалисты рекомендуют устанавливать систему горячего водоснабжения (ГВС) централизованного способа нагрева воды, через газовую и электрическую колонку (можно также использовать одноконтурный газовый котел). В таком случае, чтобы обеспечить необходимый запас горячей воды, в эту систему должен быть вмонтирован бойлер косвенного нагрева.

Объем бойлера рассчитывается с учетом всех проживающих в доме людей (для семьи из 4-х человек, достаточно будет бойлера на 100-150 л.). Вода в системе ГВС нагревается при помощи теплообменника, который подключен к источнику нагрева (котел, колонка).

Бойлер системы ГВС имеет несколько входов и выходов. Особенность конструкции бойлеров косвенного нагрева состоит в том, что в него монтируется змеевик в виде спиралевидной трубки из металла, по которой проходит горячая вода с котла. За счет теплообмена между горячей водой в змеевике и холодной водой в бойлере, осуществляется нагрев жидкости внутри бойлера. Так создается предварительный запас горячей воды для нужд человека.

Вся система ГВС имеет замкнутый цикл работы. Если долгое время горячая вода не используется, она начинает остывать. Когда человек захочет воспользоваться горячей водой, он наверняка столкнется с проблемой первоначального отсутствия. При включении крана, система сама активируется и начинается обогрев воды. Но до того времени, когда она нагреется до нужной температуры может пройти несколько минут.

Чтобы можно было пользоваться горячей водой сразу после открытия крана, в систему монтируют циркуляционный насос, который обеспечивает рециркуляцию воды по контуру постоянно, не зависимо от того, пользуется ли человек горячей водой, или нет.

Бесперебойная рециркуляция воды через бойлер осуществляется при помощи установки дополнительного оборудования: расширительного бачка, обратного и предохранительного клапанов, спускного воздушного клапана.

Таким образом, рециркуляция горячей воды через бойлер, проходит при помощи циркуляционного насоса, теплообменника и дополнительного оборудования, которое монтируется в единую систему ГВС. В итоге человеку не придется ждать, пока вода нагреется, пропуская воду на протяжении некоторого времени.

Обвязка бойлера с рециркуляцией

Одним из самых важных и сложных процессов монтажа системы горячего водоснабжения является обвязка бойлера с рециркуляцией, но его вполне реально осуществить собственноручно.

Одним из самых экономичных и эффективных водонагревателей для дома и дачи, специалисты считают бойлер косвенного нагрева. В качестве источника нагрева воды может быть газ, электричество или теплообменник. Именно теплообменник обеспечивает экономичность применения системы ГВС с бойлером косвенного нагрева.

От правильно проведенной обвязки бойлера, зависит дальнейшее функционирование всей системы. Понятие обвязки можно определить, как особенность монтажа и подсоединения системы ГВС к источнику водонагрева.

При осуществлении монтажа бойлера и всей системы с рециркуляцией, нужно:

• Установить точку рециркуляции. Она, как правило, расположена в центре нагревательной емкости;
• Подвод холодной воды производится в нижнее отверстие бойлера;
• Отвод горячей воды должен монтироваться в верхней части бойлера;
• Труба теплоносителя подключается сверху, и проходит вниз (циркуляция воды теплообменника буде проходить по контуру, вход которого будет вверху бойлера, а выход – снизу).
• К источнику энергии подвод труб должен осуществляться по правилам монтажа материалов, а подключаться при помощи переходников. Клапанов и кранов.

Следует знать, что эффективность системы рециркуляции ГВС зависит от системы отопления дома. Это способствует повышению коэффициента полезного действия косвенного водонагревателя (бойлера) на 35%.

Обвязку бойлера с рециркуляцией осуществляют стандартным набором материалов: краны, трубы ПВХ, переходники, арматурные изделия, насосы. Выбирать нужно только качественную сертифицированную продукцию из прочных материалов. Категорически не рекомендуется использование гофрированных шлангов и материала порошковой металлургии.

Схема рециркуляции бойлера

Рециркуляция воды в системе ГВС необходима для того, чтобы обеспечить горячей водой любую точку системы без дополнительного ее проливания. Для этого монтируется контур, по которому проходит вода из бойлера по всей системе, а затем возвращается назад в бойлер. Осуществляется рециркуляция при помощи небольшого насоса, который работает совсем бесшумно. Такая система способствует поддержке стабильной температуре горячей воды в любой точке дома.

Среди распространенных схем рециркуляции существуют несколько основных вариантов:

• Монтаж трехходового или сервоприводного клапана. Применяют этот способ для настенных и напольных моделей бойлеров. К бойлеру подключается две трубы (два контура). Одни контур предназначен для отопления, другой – для горячей воды. Водонагреватель в этой системе выступает основным теплоносителем. При снижении температуры воды, применяется сервоприводный или трехходовой клапан, который начинает работать на подогрев воды. Отопление в это время перекрывается. После нагрева воды до нужной температуры, подогрев отопления возобновляется;
• Монтаж двух насосов циркуляции в одной системе. При такой схеме, один из насосов предназначен для рециркуляции горячей воды по системе отопления, а иной – по контуру бойлера. Эта система первоначально обеспечивает нормальную температуру воды в бойлере, а потом уже в системе отопления. Особенностью такой схемы, является наличие термостата и переключателя режимов, который позволяет отключать, при необходимости, одну из систем;
• Применение гидравлической стрелки. Применяется, если в доме существует более двух контуров (отопление, горячая вода, теплый пол). Эта схема направлена на обогрев воды, за счет которой проводится обогрев всех контуров. Эта система имеет существенный недостаток – при разборе воды. Теплоноситель может не справляться с обеспечением потребностей всех людей одновременно.

Выбор способа обогрева воды и отопления, а также способы ее рециркуляции через бойлер, должен осуществляться в соответствии с четкими расчетами всех потребителей и мощностью теплоносителя. Преимуществом среди основных схем обладают бойлера с трехходовыми или сервоприводными клапанами.

Видео об организации рециркуляции горячей воды

Достоинства и недостатки способов получения горячей воды

Рециркуляция ГВС для настенного котла с бойлером

Рециркуляция горячего водоснабжения (ГВС) позволяет поддерживать температуру воды в трубопроводе за счет периодического «прокручивания» воды через бойлер. Таким образом, открыв кран, не нужно ждать, пока пойдет горячая вода. Данная схема удобна, но для этого нужно установить специальный рециркуляционный насос, а также проложить трубу контура рециркуляции от самой дальней точки потребления горячей воды до входа в бойлер.

Совет: Чтобы уменьшить теплопотери в трубопроводе, необходимо использовать трубчатую теплоизоляцию. Это позволит замедлить остывание воды в горячем трубпроводе в перерывах работы рециркуляционного насоса, а также сэкономит потребление энергии на поддержание температуры бойлера.

В некоторых моделях бойлеров есть отдельный вход для подлючения контура рециркуляции. Однако, не в каждом настенном котле с бойлером он предусмотрен. Как быть в такой ситуации? Можно использовать вход холодной воды с некоторыми доработками. Нужно установить тройник и два обратных клапана. Тройник позволит воде поступать в бойлер как из холодного трубопровода, так и из контура рециркуляции. Обратные клапаны необходимы для предотвращения попадания горячей воды обратно в трубопровод холодной воды. Это может произойти при падении давления в трубе холодного водоснабжения (ХВС), например, при смыве бачка в туалете.

Совет: Используйте насосы для рециркуляции ГВС со встроенным обратным клапаном и таймером. Это позволит сэкономить место и сбережет электроэнергию. Достаточно, чтобы насос включался через каждые 15 мин. В ночное время рециркуляцию вообще можно отключить или сделать реже.

В процессе эксплуатации бойлера при нагреве поступающей в него холодной воды происходит увеличение объема, давление в бойлере может вырасти. Для избежания срабатывания предохранительных клапанов и сброса воды из бойлера убедитесь, что в вашем котле установлен мембранный бак ГВС, который позволяет сгладить скачки давления в бойлере. Особенно это актуально при установке обратных клапанов перед входом в котел.

Совет: Периодически проверяйте давление в воздушной части мембранного бака ГВС.

Теплый пол и рециркуляция ГВС

Мы потратили усилия и проложили трубу контура рециркуляции, а также установили рециркуляционный насос с обратным клапаном и таймером. Давайте рассмотрим, какие еще преимущества можно извлечь из этой схемы.

Отопительный сезон длится 8-9 месяцев, поэтому котел в режиме отопления летом не работает. Если подключить полотенцесушитель в ванной к контуру отопления, то летом мы будем иметь холодный полотенцесушитель и негде будет высушить вещи.

Совет: Используйте только нержавеющие полотенцесушители, поскольку в данной схеме через полотенцесушитель постоянно протекает разогретая вода из водопровода, содержащая в себе растворенный кислород, из-за чего ржавеют стальные полотенцесушители.

К тому же, несмотря на теплое время года, в ванной хотелось бы иметь теплый пол даже летом: это добавляет комфорта, а также позволяет просушивать помещение после принятия душа.

Совет: Если вы решили подключить теплый пол ванной в контур рециркуляции ГВС, рекомендуем понизить максимальную температуру бойлера с 60°С до 50°C. Также следует учесть, что насосы рециркуляции обычно не обладают большой мощностью, поэтому площадь теплого пола не должна превышать 5-6 м2.

За основу системы рециркуляции, то есть, источник горячей воды, выбираем накопительный бойлер прямого нагрева или, иначе говоря, газо-водяной, где вода для хозяйственных нужд нагревается газом. Этот бойлер наиболее прост в монтаже, гидравлической обвязке и несложен в повседневной работе, но нуждается в отдельной подводке газа. Все гидравлические подключения необходимо выполнить согласно схеме.

У емкости этого водонагревателя четыре выпускных патрубка: два сверху — для входа холодной воды и выхода горячей. Там же, сверху, находится магниевый анодный стержень, который предназначен для умягчения воды:

…один снизу, который предназначен для слива воды из емкости, но его будем использовать для рециркуляции:

…и один сбоку, на котором установлен предохранительный клапан:

Гидравлическую обвязку следует начать с запаковки всех резьбовых комплектующих. Работы, желательно, производить поочередно, от нижнего выпуска к верхним, но можно в любой последовательности.

Из емкости выкручиваем сбросной вентиль и вкручиваем полипропиленовую комбинированную муфту (быстроразъемное соединение) через небольшой резьбовой удлинитель (резьба внутренняя-наружняя ¾», L=5см)

Аналогичным образом, через резьбовой удлинитель запаковываем быстроразъемные соединения на верхние резьбовые выпуски.

Здесь есть один нюанс: так как на этих выпусках нужны монтажные краны, то есть два пути их установки. Первый: использовать комбинированный кран-американку:

Второй: если нет такого крана, то можно использовать обычный, полипропиленовый, дополняя его металлической «американкой» через полипропиленовую резьбовую муфту:

Далее: на кран входа холодной воды запаковываем тройник для возможности присоединения расширительного бачка и обратный клапан:

Комплектуем циркуляционный насос, используя металлические американки ½», обратный клапан и монтажные краны, и устанавливаем его на крепежные хомуты:

Если все резьбовые детали установлены по своим местам, то можно начинать распайку полипропиленовых трубопроводов.

Распаиваем нижнюю часть: на американку припаиваем отводы, диаметром 25 мм, 90 градусов, 45 градусов, переход 25х20 и припаиваем трубу, диаметром 20 мм.

Так как трубопровод предназначен для горячей воды, то следует использовать трубы для высокой температуры: FIBER, FIBER BASALT или STABI.

Есть очень хорошая поговорка: «ничто не вечно под луной», очень хорошо характеризующая работу любого оборудования. Поэтому, при ремонтных работах или смене бойлера, нужно его опорожнить, а для этого необходимо предусмотреть слив воды из емкости.

Есть два пути сброса воды: в канализацию или просто патрубок для присоединения шланга. Но, если в помещении, где установлен бойлер, есть канализационный выпуск, то слив воды лучше предусмотреть в канализацию.

Трубопровод для канализационного сброса можно выполнить из полипропиленовой трубы, диаметром 20мм, установив отсекающий кран:

Далее припаиваем трубопровод подачи горячей воды из полипропиленовой трубы, диаметром 25мм:

…и трубопровод подачи холодной воды:

Так как на бойлере установлен предохранительный клапан, защищающий емкость от превышения давления, то от него тоже делаем слив в канализацию:

Основные магистрали подключены, осталось подключить расширительный бак. Этот бак нужен для компенсации теплового расширения нагреваемой воды.

Монтаж экспанзомата начинаем с разметки крепления кронштейна и, закрепив кронштейн саморезами, навешиваем бачок, фиксируя его зажимной лентой:

На экспанзомат запаковываем американку 25х3/4» и припаиваем монтажный кран, диаметром 25 мм…

…и впаиваем трубопровод от крана до тройника входа холодной воды в бойлер:

Система рециркуляции с бойлером прямого нагрева готова. Подключив газовую магистраль, бойлер прямого нагрева готов к работе.

Рециркуляция горячей воды через бойлер

Рециркуляция ГВС

Проживая в городских квартирах мы привыкли, что открывая кран горячего водоснабжения практически сразу же начинает течь горячая вода. В большинстве загородных домов этот происходит по-иному. Открыв кран ГВС приходится ждать некоторое время, пока из крана начинает течь горячая вода и чем дальше точка водоразбора от котла, тем продолжительнее это время. Происходит это потому, что в системе водоснабжения дома не оборудована рецеркуляция ГВС. Вот о том, как устроена рецеркуляция ГВС и стоит ли ее делать, мы и поговорим в этой статье.

Рециркуляция ГВС, это движение горячей воды по замкнутому контуру, с возможностью ее отбора. Благодаря такой схеме водоснабжения в контуре ГВС постоянно находится горячая вода и открывая кран, пользователь получает горячую воду практически сразу.

Рециркуляции ГВС и ее применение

Очень часто бывает так, когда в загородном доме система водоподготовки оборудована в техническом помещении, при этом оно расположено на значительно расстоянии от жилой зоны. К тому же большинство домов, имеет несколько санузлов на разных этажах. Проектируя систему водоснабжения для таких домов, инженеры закладывают значительную протяженность трубопроводов, в которых находится достаточно большой объем воды.

В том случае, если жильцы дома долгое время не пользовались горячей водой, через какое-то время вода в трубах остывает. Вот поэтому, при открытии крана ГВС требуется время, иногда немалое, пока горячая вода, проследовав по трубопроводу начнет поступать из крана. Это создает не только определенные неудобства для пользователя, но и приводит к перерасходу воды, особенно если она поступает из городского водопровода.

Для того, чтобы этой проблемы не было, при проектировании горячего водоснабжения дома, предусматривается узел рециркуляции, поддерживающий постоянный или периодический поток воды в системе ГВС. Благодаря этому горячая вода поступает из крана практически сразу.

Установить узел рециркуляции ГВС можно там, где за нагрев воды отвечает накопительный нагреватель, бойлер косвенного нагрева либо второй контур котла. Необходимо отметить, что рециркуляция ГВС подразумевает совершенно иную компоновку системы водоснабжения. Поэтому лучше всего, если она будет разрабатываться на стадии проектирования дома, так как попытки переделать уже имеющуюся систему, как правило приводят к большим затратам.

Схемы организации рециркуляции ГВС

Принципиальная схема рециркуляции ГВС может отличаться в зависимости от используемого оборудования. Так, например, в конструкции некоторых бойлеров косвенного нагрева предусмотрен третий отвод для подключения возвратной трубы рециркуляции. Если такого отвода в вашем бойлере нет, обратный поток можно подключить через тройник к патрубку подачи холодной воды.

Схема обвязки бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией ГВС

На рисунке выше показана схема обвязки бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией ГВС, где:

1. Котел отопления;
2. Группа безопасности котла с расширительным баком;
3. Циркуляционный насос системы ГВС;
4. Группа безопасности бойлера с расширительным баком;
5. Потребители горячей воды;
6. Радиаторы отопления;
7. Бойлер косвенного нагрева;
8. Циркуляционный насос бойлера;
9. Обратные клапаны;
10. Циркуляционный насос системы отопления;
11. Сетчатый фильтр грубой очистки

Схема рециркуляции ГВС с накопительным бойлером

Если на вашей даче стоит электрический водонагреватель с двумя отводами, то для организации рециркуляции на патрубке подачи холодной воды сначала устанавливается разъемное соединение с накидной гайкой и группа безопасности для бойлеров. Ниже монтируется тройник, на два свободных отвода которого устанавливают шаровые краны. Один из них предназначен для подключения к магистрали ХВС, а другой — для обратной трубы петли рециркуляции.

На рисунке выше показана схема рециркуляции ГВС с накопительным бойлером, где:

1. Накопительный водонагреватель;
2. Кран для подсоса воздуха при сливе бака;
3. Группа безопасности;
4. Обратные клапаны;
5. Циркуляционный насос;
6. Суточный таймер;
7. Потребители горячей воды

В приведенной схеме организации рециркуляции ГВС, подача холодной воды в систему происходит только при снижении давления, в остальных случаях горячая вода будет циркулировать по замкнутому контуру, включая весь объем накопительного бойлера. Но такая схема имеет и свои недостатки, так как при таком подключении, бойлер не будет отдавать 2/3 своего объема с неизменно высокой температурой, как это положено, так как при подпитке весь объем жидкости будет равномерно охлаждаться.

Насосы для системы рециркуляции ГВС

Для организации рециркуляции ГВС производителями сантехнического оборудования разработаны целые серии циркуляционных насосов. Их основным отличием от стандартных циркуляционных насосов, является резьбовые патрубки для подключения такого же типоразмера, который обычно используется в бытовых системах водоснабжения, а, именно под резьбу 1/2″ или 1/4″. Также такие насосы могут оснащаться дополнительными функциями, например, регулировкой производительности, недельным таймером или термостатом.

В остальном циркуляционные насосы для систем рециркуляции ГВС полностью идентичны насосам, которое используется в системах отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Трубопроводы для системы рециркуляции ГВС

Стоит иметь ввиду, что рециркуляция ГВС потребует затратить значительно больше средств на ее монтаж. Помимо затрат на водопроводный контур, дополнительно требуется обеспечить теплоизоляцию труб, чтобы удержать в пределах нормы утечки тепла.

В качества материала для обустройства системы рециркуляции ГВС лучше всего подойдут трубы из сшитого полиэтилена (PEX). О них мы уже говорили в предыдущей статье. Эти трубы применяются для организации отопления с помощью теплого пола. В пересчете на погонный метр трубы РЕХ обойдутся вам значительно дешевле полипропиленовых и металлопластиковых труб, к тому же срок их эксплуатации значительно выше.

Сама схема прокладки трубопровода достаточно проста. Одна ее часть, подающая воду к точкам водоразбора, последовательно монтируется непрерывной линией от теплового узла к каждой точке. Однако на последней точке водоразбора трубопровод не заканчивается, а возвращается обратно к тепловому узлу. Это надо учитывать при рассмотрении различных схем прокладки, для минимизации расхода материалов.

Перед тем как начинать прокладку, каждый сегмент трубопровода помещается в поясную теплоизоляцию из вспененного полиэтилена или каучука. Каучук больше подходит для тех участков труб, которые впоследствии будут замурованы. Изолируются не только сами трубы, но и фитинги, к тому же все стыки в теплоизоляционном материале обязательно проклеиваются металлизированным скотчем.

Эксплуатация системы рециркуляции ГВС

Рециркуляция ГВС достаточно затратное удовольствие, так как бойлеру придется постоянно подогревать воду, дополнительно затрачивая на это энергоносители, а циркуляционный насос будет постоянно расходовать электроэнергию.

Некоторые специалисты советуют отключать рециркуляцию ГВС летом, но тогда теряется весь смысл ее организации, так как горячая вода требуется ежедневно и круглогодично. Для того, что можно было сэкономить на энергозатратах, придется еще немного потратиться. Например, можно приобрести циркуляционный насос с встроенным, программируемым таймером или установить отдельное управляющее устройство, которое с определенной цикличностью будет прогонять по контуру горячего водоснабжения воду, тем самым не давая ей остынуть. К тому же рециркуляцию ГВС можно отключать на ночь и на то время, когда вас нет дома.

В следующей статье я расскажу об анемостате.

Рециркуляция горячей воды через бойлер

Давления воды в самом бойлере может быть недостаточным, для обеспечения дачи горячей водой. Для рециркуляции горячей воды через бойлер, необходимо правильно смонтировать систему ГВС c установкой циркуляционного насоса.

В больших дачных домах специалисты рекомендуют устанавливать систему горячего водоснабжения (ГВС) централизованного способа нагрева воды, через газовую и электрическую колонку (можно также использовать одноконтурный газовый котел). В таком случае, чтобы обеспечить необходимый запас горячей воды, в эту систему должен быть вмонтирован бойлер косвенного нагрева.

Объем бойлера рассчитывается с учетом всех проживающих в доме людей (для семьи из 4-х человек, достаточно будет бойлера на 100-150 л.). Вода в системе ГВС нагревается при помощи теплообменника, который подключен к источнику нагрева (котел, колонка).

Бойлер системы ГВС имеет несколько входов и выходов. Особенность конструкции бойлеров косвенного нагрева состоит в том, что в него монтируется змеевик в виде спиралевидной трубки из металла, по которой проходит горячая вода с котла. За счет теплообмена между горячей водой в змеевике и холодной водой в бойлере, осуществляется нагрев жидкости внутри бойлера. Так создается предварительный запас горячей воды для нужд человека.

Вся система ГВС имеет замкнутый цикл работы. Если долгое время горячая вода не используется, она начинает остывать. Когда человек захочет воспользоваться горячей водой, он наверняка столкнется с проблемой первоначального отсутствия. При включении крана, система сама активируется и начинается обогрев воды. Но до того времени, когда она нагреется до нужной температуры может пройти несколько минут.

Чтобы можно было пользоваться горячей водой сразу после открытия крана, в систему монтируют циркуляционный насос, который обеспечивает рециркуляцию воды по контуру постоянно, не зависимо от того, пользуется ли человек горячей водой, или нет.

Бесперебойная рециркуляция воды через бойлер осуществляется при помощи установки дополнительного оборудования: расширительного бачка, обратного и предохранительного клапанов, спускного воздушного клапана.

Таким образом, рециркуляция горячей воды через бойлер, проходит при помощи циркуляционного насоса, теплообменника и дополнительного оборудования, которое монтируется в единую систему ГВС. В итоге человеку не придется ждать, пока вода нагреется, пропуская воду на протяжении некоторого времени.

Обвязка бойлера с рециркуляцией

Одним из самых важных и сложных процессов монтажа системы горячего водоснабжения является обвязка бойлера с рециркуляцией, но его вполне реально осуществить собственноручно.

Одним из самых экономичных и эффективных водонагревателей для дома и дачи, специалисты считают бойлер косвенного нагрева. В качестве источника нагрева воды может быть газ, электричество или теплообменник. Именно теплообменник обеспечивает экономичность применения системы ГВС с бойлером косвенного нагрева.

От правильно проведенной обвязки бойлера, зависит дальнейшее функционирование всей системы. Понятие обвязки можно определить, как особенность монтажа и подсоединения системы ГВС к источнику водонагрева.

При осуществлении монтажа бойлера и всей системы с рециркуляцией, нужно:

• Установить точку рециркуляции. Она, как правило, расположена в центре нагревательной емкости;
• Подвод холодной воды производится в нижнее отверстие бойлера;
• Отвод горячей воды должен монтироваться в верхней части бойлера;
• Труба теплоносителя подключается сверху, и проходит вниз (циркуляция воды теплообменника буде проходить по контуру, вход которого будет вверху бойлера, а выход – снизу).
• К источнику энергии подвод труб должен осуществляться по правилам монтажа материалов, а подключаться при помощи переходников. Клапанов и кранов.

Следует знать, что эффективность системы рециркуляции ГВС зависит от системы отопления дома. Это способствует повышению коэффициента полезного действия косвенного водонагревателя (бойлера) на 35%.

Обвязку бойлера с рециркуляцией осуществляют стандартным набором материалов: краны, трубы ПВХ, переходники, арматурные изделия, насосы. Выбирать нужно только качественную сертифицированную продукцию из прочных материалов. Категорически не рекомендуется использование гофрированных шлангов и материала порошковой металлургии.

Схема рециркуляции бойлера

Рециркуляция воды в системе ГВС необходима для того, чтобы обеспечить горячей водой любую точку системы без дополнительного ее проливания. Для этого монтируется контур, по которому проходит вода из бойлера по всей системе, а затем возвращается назад в бойлер. Осуществляется рециркуляция при помощи небольшого насоса, который работает совсем бесшумно. Такая система способствует поддержке стабильной температуре горячей воды в любой точке дома.

Среди распространенных схем рециркуляции существуют несколько основных вариантов:

• Монтаж трехходового или сервоприводного клапана. Применяют этот способ для настенных и напольных моделей бойлеров. К бойлеру подключается две трубы (два контура). Одни контур предназначен для отопления, другой – для горячей воды. Водонагреватель в этой системе выступает основным теплоносителем. При снижении температуры воды, применяется сервоприводный или трехходовой клапан, который начинает работать на подогрев воды. Отопление в это время перекрывается. После нагрева воды до нужной температуры, подогрев отопления возобновляется;
• Монтаж двух насосов циркуляции в одной системе. При такой схеме, один из насосов предназначен для рециркуляции горячей воды по системе отопления, а иной – по контуру бойлера. Эта система первоначально обеспечивает нормальную температуру воды в бойлере, а потом уже в системе отопления. Особенностью такой схемы, является наличие термостата и переключателя режимов, который позволяет отключать, при необходимости, одну из систем;
• Применение гидравлической стрелки. Применяется, если в доме существует более двух контуров (отопление, горячая вода, теплый пол). Эта схема направлена на обогрев воды, за счет которой проводится обогрев всех контуров. Эта система имеет существенный недостаток – при разборе воды. Теплоноситель может не справляться с обеспечением потребностей всех людей одновременно.

Выбор способа обогрева воды и отопления, а также способы ее рециркуляции через бойлер, должен осуществляться в соответствии с четкими расчетами всех потребителей и мощностью теплоносителя. Преимуществом среди основных схем обладают бойлера с трехходовыми или сервоприводными клапанами.

Видео об организации рециркуляции горячей воды

Рециркуляция ГВС: для чего необходима и как правильно смонтировать

Поговорим про организацию системы ГВС с рециркуляцией. Благодаря такой схеме водоснабжения в контуре ГВС постоянно поддерживается циркуляция горячей воды.

Преимущества циркуляции ГВС и область применения

Достаточно широко распространены ситуации, когда в частных домах вся система водоподготовки объединяется в одном техническом помещении, максимально удалённом от обитаемой зоны. Также часто можно встретить проекты домов, имеющих несколько санузлов, в том числе на разных этажах. Для таких ситуаций характерна значительная протяжённость трубопроводов горячего водоснабжения, что сулит жильцам некоторые неудобства.

Например, при открытии горячей точки водоразбора требуется время, порой немалое, пока вода, проследовав по каналам и отдав им часть собственного тепла, начнёт поступать из крана при номинальной температуре. Это не только вызывает определённые неудобства при каждом использовании санузла, но также приводит к перерасходу воды, которая на многих объектах частного строительства служит стратегическим ресурсом.

Проблему решает узел рециркуляции, поддерживающий постоянный проток в системе ГВС. Благодаря этому горячая вода поступает из крана сразу после открытия, к тому же её температура может быть точно отрегулирована вне зависимости от режима работы нагревательного прибора.

Узлами рециркуляции могут быть укомплектованы те системы, в которых за нагрев воды отвечает накопительный нагреватель, бойлер косвенного нагрева или второй контур котла. При использовании проточных газовых и электрических нагревателей их гораздо разумнее переместить ближе к точкам водоразбора.

Нужно отметить, что рециркуляция ГВС подразумевает совершенно иную топологию системы. Поэтому реализация такой идеи возможна только в процессе строительства, ну или как минимум капитального ремонта. При попытках доработать имеющийся сантехнический комплекс с целью организовать рециркуляцию, вряд ли получится обойтись малой кровью.

Насосный узел и обвязка

Схема компоновки узла рециркуляции может отличаться в зависимости от используемого водогрейного и насосного оборудования. Например, конструкцией некоторых бойлеров косвенного нагрева предусмотрен третий отвод из верхней трети ёмкости для подключения возвратной трубы рециркуляции. Если такого отвода нет, обратный поток подключается через тройник к патрубку подачи холодной воды.

Пример схемы обвязки бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией ГВС: 1 — котёл отопления; 2 — группа безопасности котла с расширительным баком; 3 — циркуляционный насос системы ГВС; 4 — группа безопасности бойлера с расширительным баком; 5 — потребители горячей воды; 6 — радиаторы отопления; 7 — бойлер косвенного нагрева; 8 — циркуляционный насос бойлера; 9 — обратные клапаны; 10 — циркуляционный насос системы отопления; 11 — сетчатый фильтр грубой очистки

Если взять в качестве примера стандартный электрический водонагреватель с двумя отводами, то на патрубке подачи холодной воды сначала устанавливается разъёмное соединение с накидной гайкой и группа безопасности для бойлеров. Ниже монтируется тройник, на два свободных отвода которого устанавливают шаровые краны. Один из них предназначен для подключения к магистрали ХВС, другой — для обратной трубы петли рециркуляции.

Схема рециркуляции ГВС с накопительным бойлером: 1 — накопительный водонагреватель; 2 — кран для подсоса воздуха при сливе бака; 3 — группа безопасности; 4 — обратные клапаны; 5 — циркуляционный насос; 6 — недельно-суточный таймер; 7 — потребители горячей воды

Таким образом, подача холодной воды в систему происходит только при снижении давления от открытия водоразбора, в остальных случаях горячая вода циркулирует по замкнутой петле, включающей весь объём бойлера.

Это главный недостаток водонагревательных приборов, конструкция которых не предусматривает их использование в системах ГВС с рециркуляцией. При такой схеме подключения бойлер не будет как положено отдавать 2/3 своего объёма с неизменно высокой температурой, ведь при подпитке весь объём жидкости будет равномерно охлаждаться.

Что касается самого насоса, для этих целей ведущими производителями сантехнического оборудования (Wilo, Grundfos) разработаны целые серии приборов. Их основное отличие от стандартных циркуляционных насосов — резьбовые патрубки для подключения такого же типоразмера, который обычно используется в бытовых системах водоснабжения — под резьбу 1/2″ или 1/4″.

В остальном такие насосы практически полностью идентичны оборудованию, которое используется в системах отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. Из дополнительных функций могут иметься в наличии регулировка производительности, суточно-недельный таймер и термостат.

Система трубопроводов

Один из главных недостатков систем ГВС с рециркуляцией заключён в их повышенной материалоёмкости. Помимо того что водопроводный контур состоит из двух труб, замкнутых в петлю, дополнительно требуется обеспечить теплоизоляцию каналов, дабы сдерживать в пределах нормы паразитные утечки тепла. Но обе эти проблемы решаются относительно легко.

Лучший вариант материала для обустройства системы с рециркуляцией — полиэтиленовые трубы (PEX) с надвижными пресс-фитингами. Да, монтаж таких систем требует использования специального дорогостоящего оборудования, однако вполне можно обойтись комплектом ручного инструмента для опрессовки, взятым в аренду. При этом в пересчёте на погонаж сами трубы обходятся значительно дешевле полипропиленовых и металлопластиковых, а срок их службы несопоставимо выше.

В любом случае, схема прокладки трубопровода достаточно проста. Первая её часть, подающая воду к сантехническому оборудованию, монтируется непрерывной линией от теплового узла последовательно к каждой точке водоразбора. На последней точке в цепи трубопровод не заканчивается, он возвращается обратно к тепловому узлу. Это обстоятельство нужно учитывать при рассмотрении различных схем прокладки, чтобы минимизировать расход материалов на организацию петли.

Перед прокладкой каждый отдельный сегмент трубопровода облачается в поясную теплоизоляцию из вспененного полиэтилена или каучука. Последний материал более предпочтителен для тех участков труб, которые впоследствии будут замурованы. Теплоизоляция должна размещаться вплотную к фитингам, все стыки между оболочкой нужно обязательно проклеить металлизированным скотчем.

Эксплуатация и режимы работы

Мнение, что система рециркуляции послужит причиной дополнительных энергозатрат, не лишено оснований, однако во многом преувеличено. Дело в том, что в отопительный период, когда в горячей воде есть самая насущная необходимость, паразитные теплопотери так или иначе остаются внутри теплового контура здания, а потому не могут считаться бесцельной тратой.

Летом же, когда в обогреве помещений надобности нет, рециркуляцию можно попросту отключить, обесточив насос и перекрыв кран на обратной стороне петли. Правда, для этого устройство принудительной циркуляции должно размещаться по схеме после всех точек водоразбора.

Рециркуляция ГВС может быть относительно легко автоматизирована. Даже если насос не снабжён встроенным программируемым таймером, ничто не мешает установить отдельное управляющее устройство и отключить работу системы ночью или в отсутствие хозяев. Если же жильё снабжено системой бытовой автоматизации, можно наладить работу системы рециркуляции на основе алгоритмов «Умного дома» или охранной сигнализации. опубликовано econet.ru

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

{SOURCE}

голос

Рейтинг статьи

Электрический бойлер с рециркуляцией горячей воды

Давления воды в самом бойлере может быть недостаточным, для обеспечения дачи горячей водой. Для рециркуляции горячей воды через бойлер, необходимо правильно смонтировать систему ГВС c установкой циркуляционного насоса.

В больших дачных домах специалисты рекомендуют устанавливать систему горячего водоснабжения (ГВС) централизованного способа нагрева воды, через газовую и электрическую колонку (можно также использовать одноконтурный газовый котел). В таком случае, чтобы обеспечить необходимый запас горячей воды, в эту систему должен быть вмонтирован бойлер косвенного нагрева.

Объем бойлера рассчитывается с учетом всех проживающих в доме людей (для семьи из 4-х человек, достаточно будет бойлера на 100-150 л.). Вода в системе ГВС нагревается при помощи теплообменника, который подключен к источнику нагрева (котел, колонка).

Бойлер системы ГВС имеет несколько входов и выходов. Особенность конструкции бойлеров косвенного нагрева состоит в том, что в него монтируется змеевик в виде спиралевидной трубки из металла, по которой проходит горячая вода с котла. За счет теплообмена между горячей водой в змеевике и холодной водой в бойлере, осуществляется нагрев жидкости внутри бойлера. Так создается предварительный запас горячей воды для нужд человека.

Вся система ГВС имеет замкнутый цикл работы. Если долгое время горячая вода не используется, она начинает остывать. Когда человек захочет воспользоваться горячей водой, он наверняка столкнется с проблемой первоначального отсутствия. При включении крана, система сама активируется и начинается обогрев воды. Но до того времени, когда она нагреется до нужной температуры может пройти несколько минут.

Чтобы можно было пользоваться горячей водой сразу после открытия крана, в систему монтируют циркуляционный насос, который обеспечивает рециркуляцию воды по контуру постоянно, не зависимо от того, пользуется ли человек горячей водой, или нет.

Бесперебойная рециркуляция воды через бойлер осуществляется при помощи установки дополнительного оборудования: расширительного бачка, обратного и предохранительного клапанов, спускного воздушного клапана.

Таким образом, рециркуляция горячей воды через бойлер, проходит при помощи циркуляционного насоса, теплообменника и дополнительного оборудования, которое монтируется в единую систему ГВС. В итоге человеку не придется ждать, пока вода нагреется, пропуская воду на протяжении некоторого времени.

Обвязка бойлера с рециркуляцией

Одним из самых важных и сложных процессов монтажа системы горячего водоснабжения является обвязка бойлера с рециркуляцией, но его вполне реально осуществить собственноручно.

Одним из самых экономичных и эффективных водонагревателей для дома и дачи, специалисты считают бойлер косвенного нагрева. В качестве источника нагрева воды может быть газ, электричество или теплообменник. Именно теплообменник обеспечивает экономичность применения системы ГВС с бойлером косвенного нагрева.

От правильно проведенной обвязки бойлера, зависит дальнейшее функционирование всей системы. Понятие обвязки можно определить, как особенность монтажа и подсоединения системы ГВС к источнику водонагрева.

При осуществлении монтажа бойлера и всей системы с рециркуляцией, нужно:

• Установить точку рециркуляции. Она, как правило, расположена в центре нагревательной емкости;
• Подвод холодной воды производится в нижнее отверстие бойлера;
• Отвод горячей воды должен монтироваться в верхней части бойлера;
• Труба теплоносителя подключается сверху, и проходит вниз (циркуляция воды теплообменника буде проходить по контуру, вход которого будет вверху бойлера, а выход – снизу).
• К источнику энергии подвод труб должен осуществляться по правилам монтажа материалов, а подключаться при помощи переходников. Клапанов и кранов.

Следует знать, что эффективность системы рециркуляции ГВС зависит от системы отопления дома. Это способствует повышению коэффициента полезного действия косвенного водонагревателя (бойлера) на 35%.

Обвязку бойлера с рециркуляцией осуществляют стандартным набором материалов: краны, трубы ПВХ, переходники, арматурные изделия, насосы. Выбирать нужно только качественную сертифицированную продукцию из прочных материалов. Категорически не рекомендуется использование гофрированных шлангов и материала порошковой металлургии.

Схема рециркуляции бойлера

Рециркуляция воды в системе ГВС необходима для того, чтобы обеспечить горячей водой любую точку системы без дополнительного ее проливания. Для этого монтируется контур, по которому проходит вода из бойлера по всей системе, а затем возвращается назад в бойлер. Осуществляется рециркуляция при помощи небольшого насоса, который работает совсем бесшумно. Такая система способствует поддержке стабильной температуре горячей воды в любой точке дома.

Среди распространенных схем рециркуляции существуют несколько основных вариантов:

• Монтаж трехходового или сервоприводного клапана. Применяют этот способ для настенных и напольных моделей бойлеров. К бойлеру подключается две трубы (два контура). Одни контур предназначен для отопления, другой – для горячей воды. Водонагреватель в этой системе выступает основным теплоносителем. При снижении температуры воды, применяется сервоприводный или трехходовой клапан, который начинает работать на подогрев воды. Отопление в это время перекрывается. После нагрева воды до нужной температуры, подогрев отопления возобновляется;
• Монтаж двух насосов циркуляции в одной системе. При такой схеме, один из насосов предназначен для рециркуляции горячей воды по системе отопления, а иной – по контуру бойлера. Эта система первоначально обеспечивает нормальную температуру воды в бойлере, а потом уже в системе отопления. Особенностью такой схемы, является наличие термостата и переключателя режимов, который позволяет отключать, при необходимости, одну из систем;
• Применение гидравлической стрелки. Применяется, если в доме существует более двух контуров (отопление, горячая вода, теплый пол). Эта схема направлена на обогрев воды, за счет которой проводится обогрев всех контуров. Эта система имеет существенный недостаток – при разборе воды. Теплоноситель может не справляться с обеспечением потребностей всех людей одновременно.

Выбор способа обогрева воды и отопления, а также способы ее рециркуляции через бойлер, должен осуществляться в соответствии с четкими расчетами всех потребителей и мощностью теплоносителя. Преимуществом среди основных схем обладают бойлера с трехходовыми или сервоприводными клапанами.

Видео об организации рециркуляции горячей воды

Компания «Термомир» предлагает широкий ассортимент косвенных и комбинированных бойлеров, подключаемых к различным типам отопительных котлов и имеющих дополнительную линию рециркуляции.

Такие водонагреватели представляют собой емкости достаточно большого литража с теплообменником внутри, обеспечивают нагрев воды в баке от теплоносителя, прогреваемого котлом отопления, обычно приобретаются и монтируются вместе с самим котлом. Комбинированные бойлеры дополнительно оснащены электрическим ТЭНом для работы в летний период при отключенном отоплении.

Вся система ГВС имеет замкнутый цикл работы. Если долгое время горячая вода не используется, она начинает остывать. Когда человек захочет воспользоваться горячей водой, он наверняка столкнется с проблемой первоначального отсутствия. При включении крана, система сама активируется и начинается обогрев воды. Но до того времени, когда она нагреется до нужной температуры может пройти несколько минут.
Чтобы можно было пользоваться горячей водой сразу после открытия крана, монтируется контур, по которому проходит вода из бойлера по всей системе, а затем возвращается назад в бойлер — для этого в бойлере предусмотрен отдельный циркуляционный вход. Осуществляется рециркуляция при помощи небольшого насоса, который работает совсем бесшумно. Такая система способствует поддержке стабильной температуре горячей воды в любой точке дома.

Большой ассортимент бойлеров с рециркуляцией представлен ниже на странице и в меню сайта. Если вам сложно сделать выбор, обращайтесь за консультацией к нашим специалистам.

Требуется помощь в выборе или не нашли нужную модель? Позвоните!

Достоинства и недостатки способов получения горячей воды

Рециркуляция ГВС для настенного котла с бойлером

Рециркуляция горячего водоснабжения (ГВС) позволяет поддерживать температуру воды в трубопроводе за счет периодического «прокручивания» воды через бойлер. Таким образом, открыв кран, не нужно ждать, пока пойдет горячая вода. Данная схема удобна, но для этого нужно установить специальный рециркуляционный насос, а также проложить трубу контура рециркуляции от самой дальней точки потребления горячей воды до входа в бойлер.

Совет: Чтобы уменьшить теплопотери в трубопроводе, необходимо использовать трубчатую теплоизоляцию. Это позволит замедлить остывание воды в горячем трубпроводе в перерывах работы рециркуляционного насоса, а также сэкономит потребление энергии на поддержание температуры бойлера.

В некоторых моделях бойлеров есть отдельный вход для подлючения контура рециркуляции. Однако, не в каждом настенном котле с бойлером он предусмотрен. Как быть в такой ситуации? Можно использовать вход холодной воды с некоторыми доработками. Нужно установить тройник и два обратных клапана. Тройник позволит воде поступать в бойлер как из холодного трубопровода, так и из контура рециркуляции. Обратные клапаны необходимы для предотвращения попадания горячей воды обратно в трубопровод холодной воды. Это может произойти при падении давления в трубе холодного водоснабжения (ХВС), например, при смыве бачка в туалете.

Совет: Используйте насосы для рециркуляции ГВС со встроенным обратным клапаном и таймером. Это позволит сэкономить место и сбережет электроэнергию. Достаточно, чтобы насос включался через каждые 15 мин. В ночное время рециркуляцию вообще можно отключить или сделать реже.

В процессе эксплуатации бойлера при нагреве поступающей в него холодной воды происходит увеличение объема, давление в бойлере может вырасти. Для избежания срабатывания предохранительных клапанов и сброса воды из бойлера убедитесь, что в вашем котле установлен мембранный бак ГВС, который позволяет сгладить скачки давления в бойлере. Особенно это актуально при установке обратных клапанов перед входом в котел.

Совет: Периодически проверяйте давление в воздушной части мембранного бака ГВС.

Теплый пол и рециркуляция ГВС

Мы потратили усилия и проложили трубу контура рециркуляции, а также установили рециркуляционный насос с обратным клапаном и таймером. Давайте рассмотрим, какие еще преимущества можно извлечь из этой схемы.

Отопительный сезон длится 8-9 месяцев, поэтому котел в режиме отопления летом не работает. Если подключить полотенцесушитель в ванной к контуру отопления, то летом мы будем иметь холодный полотенцесушитель и негде будет высушить вещи.

Совет: Используйте только нержавеющие полотенцесушители, поскольку в данной схеме через полотенцесушитель постоянно протекает разогретая вода из водопровода, содержащая в себе растворенный кислород, из-за чего ржавеют стальные полотенцесушители.

К тому же, несмотря на теплое время года, в ванной хотелось бы иметь теплый пол даже летом: это добавляет комфорта, а также позволяет просушивать помещение после принятия душа.

Совет: Если вы решили подключить теплый пол ванной в контур рециркуляции ГВС, рекомендуем понизить максимальную температуру бойлера с 60°С до 50°C. Также следует учесть, что насосы рециркуляции обычно не обладают большой мощностью, поэтому площадь теплого пола не должна превышать 5-6 м2.

Система рециркуляции дымовых газов (FGR) — CCA Combustion Systems

Рециркуляция дымовых газов (FGR) — это мощный метод контроля оксидов азота (NOx) , который значительно снижает выбросы NOx за счет рециркуляции дымовых газов из выхлопного канала котла в основную камеру сгорания. Этот процесс снижает пиковую температуру пламени и снижает процентное содержание кислорода в смеси воздуха для горения и дымовых газов, тем самым уменьшая образование NOx при нагревании.

Наша марка CCA Combustion Systems предлагает Рециркуляция дымовых газов в сочетании с другими нашими запатентованными инновационными технологиями, разработанными для снижения выбросов NOx для новых или существующих котлов, работающих на угле, нефти и газе.

Преимущества

• Низкая совокупная стоимость владения
• Высокоэффективное удаление NOx
• Минимальное время простоя при установке

Характеристики

• Принудительная ЛГР и индуцированная ЛГР, совместимые с другими технологиями контроля NOx
• Наиболее эффективен на газообразном топливе, где выбросы NOx почти всегда 100% термические NOx

Рециркуляция дымовых газов из CCA

С 1980 года высокие стандарты CECO CCA на всех этапах производственного процесса сделали компанию мировым лидером в области систем сгорания.От проектирования до производства и установки CCA создает только лучшие продукты для своих клиентов, гордясь тем, что предоставляет высокоэффективные системы сгорания с непревзойденными характеристиками и впечатляюще низкими выбросами. Не ищите ничего, кроме CCA, если вам нужна первоклассная система сжигания, чтобы снизить ваши расходы и увеличить прибыль. Опытные инженеры CCA с их многолетним производственным опытом сосредоточены на разработке уникальных и эффективных решений для сжигания топлива для различных промышленных применений.Наша технология рециркуляции дымовых газов является одним из примеров того, почему наша запатентованная технология является отраслевым стандартом.

Являясь универсальным поставщиком мощных решений для сжигания, CCA может удовлетворить ваши потребности, от создания до установки и обслуживания. Мы создаем самые современные продукты, которые сохранят ваш бизнес в плюсе и ваши выбросы в чистоте, производя наиболее производительное и надежное оборудование для сжигания. Наше оборудование универсально и достаточно мощно, чтобы справиться с самыми высокими требованиями.Эксклюзивная технология CCA снижает выбросы оксида азота, твердых частиц, несгоревшего углерода и оксида углерода до безопасных, приемлемых уровней для предприятий по всему миру. Когда пришло время искать лучшее в отрасли оборудование для сжигания, CCA предлагает самую мощную линейку вариантов оборудования, отвечающую всем требованиям вашего предприятия или области применения.

Рециркуляция дымовых газов: история и использование

Рециркуляция дымовых газов (FGR) — это процесс отбора части дымовых газов из процесса сгорания и их рециркуляции обратно через котел или горелку.Когда этот процесс используется в двигателях внутреннего сгорания, его обычно называют рециркуляцией выхлопных газов (EGR). FGR имеет две основные цели и одну только для газификаторов. Технология EPR использует все три.

Вот краткий обзор того, как FGR использовался на протяжении многих лет:

Температура Регламент котлов

Еще сто лет назад системы FGR устанавливается на большие котлы. FGR был гениальный способ решить сложную проблему. Котлы работают с разным расходом топлива, но должны производить пар при минимальном расходе топлива. постоянная температура. Теплопередача низкие показатели при более низких расходах топлива, производя более холодный пар из перегреватель. Эффективная рециркуляция дымовых газов противодействует этой проблеме, увеличивая скорость потока и, следовательно, теплопередачу, через змеевики пароперегревателя.

С недавним ростом использования биомассы и отходов в энергии установки, у которых летучая зола имеет более низкую температуру плавления, чем летучая зола угля, температура газов, поступающих в котел, часто должна быть снижена, чтобы предотвратить лету зола от засорения труб котла.Базовый термодинамика говорит нам, что снижение температуры газов, поступающих в котел должен снизить КПД котла. Тушение входа котла с помощью FGR решает эту проблему, уменьшая температура газа, поступающего в котел без увеличения количества выхлоп.

Снижение выбросов NOx

NOx — это оксидные соединения азота, которые при выбросе в атмосферы, приводят к образованию смога и озона. По этой причине NOx выбросы регулируются в течение последних 60 лет.NOx образуется, когда азот в топливе окисленные (топливные NOx), и когда азот и кислород в воздухе вступают в реакцию с высокой температуры (термические NOx). Поскольку NOx трудно удалить из дымовых газов, много усилий было потрачено на снижение его образование в первую очередь. Способность FGR снижать образование NOx имеет было признано, по крайней мере, до тех пор, пока выбросы NOx регулировались.

FGR снижает термические NOx за счет разбавления топливовоздушной смеси относительно инертные газы, такие как N2, h3O и CO2, снижающие температуру пламени.Более низкая температура предотвращает попадание двухатомного азота и кислорода в топливно-воздушную смесь. от реакции. FGR не эффективен в снижение выбросов NOx в топливе. (EPR использует для этого другой метод.)

Чтобы снизить выбросы NOx, рециркулирующий дымовой газ должен смешиваться с воздухом перед подачей в горелку или баллон. Это несколько отличается от настройки контроля температуры, когда дымовой газ вдувается прямо в котел. Таким образом, хотя FGR эффективен как для регулирования температуры котла, так и для снижения выбросов NOx, для них требуются разные точки впрыска.

Система рециркуляции выхлопных газов (EGR), которая по сути является FGR для двигателей внутреннего сгорания, был введен в 1970-е годы. EGR теперь требуется EPA для дизельного топлива. двигатели, чтобы уменьшить выбросы NOx. Для электростанций EPA опубликовало руководство по снижению NOx с использованием FGR еще в 1994 году, когда технология была уже хорошо развита. Низкий уровень выбросов NOx Горелки, использующие FGR, обычно доступны во всех размерах.

Управление газификатором

Хотя сегодня о газификации часто забывают, газификация когда-то была очень общепромышленный процесс.Перед повсеместная доступность природного газа, угольного газа и древесного газа использовалась для всех те же приложения. Это включало широко распространенные использовать для отопления, освещения и в качестве сырья для химической промышленности. Фактически, первый современный внутренний двигатель внутреннего сгорания, газовый двигатель Отто 1867 года, работал на генераторном газе, продукте воздушная газификация.

Впрыск пара — это наиболее часто используемый метод контроля температуры в газогенераторе. Вода эндотермически реагирует с углеродом, охлаждая слой.Однако рециркуляционный газ также использовался на протяжении многих лет, обычно вместе с паром. Ниже представлена ​​репродукция чертежа из патента, поданного в 1920 году, на котором показано использование FGR вместе с паром для производства генераторного газа.

Дымовой газ привлекателен тем, что он дешевле пара. Дымовой газ обычно рассматривается как бесполезный побочный продукт и выбрасывается в атмосферу. Требуется только рециркуляционная заслонка или вентилятор, чтобы отправить часть обратно в газогенератор. С другой стороны, пар должен производиться в котле, используя тепло от процесса, которое можно было бы использовать в другом месте.Недостатком использования FGR является то, что дымовой газ содержит большое количество азота, а это означает, что для достижения такого же охлаждающего эффекта требуется гораздо больший объем, чем у пара, а теплотворная способность образующегося газа ниже. В системах, где теплотворная способность газа не имеет особого значения, например, в системах, в которых газ не охлаждается перед сжиганием, FGR является привлекательным вариантом.

Система рециркуляции горячей воды | Циркуляционные водонагреватели А. О. Смита

XP Циркуляционные водонагреватели

Сертификат ENERGY STAR® A.В высокоэффективном конденсационном водонагревателе XP O. Smith используется современный теплообменник и технология управления для подачи больших объемов горячей воды для требовательных коммерческих и промышленных систем горячего водоснабжения с питьевой водой. Теплообменник из нержавеющей стали и регулируемое сгорание в совокупности обеспечивают до 96% теплового КПД.

Просмотр продуктов

XP PLUS Циркуляционные водонагреватели

Благодаря сочетанию инновационных функций управления и возможностей регулирования, XP PLUS является новейшим высокоэффективным полностью конденсационным продуктом от A.О. Смит, предлагая высокую производительность для требовательных крупных коммерческих приложений. Благодаря новейшей технологии теплообменников из нержавеющей стали, XP PLUS может достигать теплового КПД до 98% при использовании в низкотемпературных приложениях, таких как тепловые насосы или системы горячего водоснабжения.

Просмотр продуктов

Циркуляционные водонагреватели VF ™

Что вы получите, если объедините модулирующую горелку и A.Репутация О. Смита в области инноваций? Устройство, созданное для обеспечения максимальной отдачи для ваших клиентов. Благодаря точному регулированию выходной мощности в БТЕ и тепловому КПД 85%, VF является наиболее щадящим циркуляционным водонагревателем, когда-либо созданным А. О. Смитом. Поговорим об освежающем повороте.

Просмотр продуктов

Genesis

^® Циркуляционный водонагреватель

Линия газовых циркуляционных водонагревателей средней эффективности Burkay® Genesis® предоставляет вам все: исключительную эффективность, простоту установки и компактный дизайн.Они хорошо подходят для широкого спектра коммерческих приложений: школ, многоквартирных домов, мотелей и т. Д. Каждый Genesis оснащен усовершенствованным электронным управлением для более быстрой диагностики нагревателя.

Просмотр продуктов

Специалист по охране окружающей среды

^® Burkay ^® Циркуляционный водонагреватель Газовые циркуляционные водонагреватели

Conservationist® Burkay® с высоким КПД предназначены для использования внутри помещений в установках, требующих более высоких затрат (до 670 000 БТЕ).Они устойчивы к ржавчине, потому что вода не контактирует ни с чем, кроме меди, латуни или бронзы. Горелка Burkay отличается запатентованной конструкцией, которая обеспечивает максимальную эффективность сгорания.

Просмотр продуктов

Влияние внутренней рециркуляции дымовых газов на выбросы NOx и SOx в котле с совместным сжиганием

International Journal of Clean Coal and Energy
Vol.2 № 2 (2013), ID статьи: 31436,9 стр. DOI: 10.4236 / ijcce.2013.22002

Влияние внутренней рециркуляции дымовых газов на выбросы NOx и SOx в котле с совместным сжиганием

Jun Li ^* , Xiaolei Zhang, Weihong Yang, Wlodzimierz Blasiak

Отдел энергетики и печных технологий, Королевский технологический институт KTH, Стокгольм, Швеция

Электронная почта: ^* jun2 @ kth.se

Авторские права © 2013 Jun Li et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая под лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы.

Поступила 01.02.2013 г .; отредактировано 12 марта 2013 г .; принято 20 марта 2013 г.

Ключевые слова: Внутренняя рециркуляция дымовых газов; Совместное ведение огня; NOx; SOx

РЕФЕРАТ

Объемное сжигание было разработано для реализации высокой степени замещения биомассы в котлах с совместным сжиганием, которые характеризуются интенсивной внутренней рециркуляцией дымовых газов внутри печи.Однако характеристики выбросов NOx и SOx в крупногабаритных котлах с объемным сжиганием не были полностью ясны. В этой статье модель объемной системы сгорания Aspen Plus была построена на основе котла с совместным сжиганием. Чтобы охарактеризовать сокращение NOx и SOx, были задействованы три коэффициента замещения биомассы, а именно: 100% биомассы, 45% биомассы с 55% угля и 100% угля. Было исследовано влияние степени рециркуляции дымовых газов, температуры предварительного нагрева воздуха, концентрации кислорода и видов топлива на выбросы загрязняющих веществ в системе объемного сжигания.По результатам был сделан вывод о более высоком коэффициенте замещения биомассы в котле, работающем на совместном сжигании, и о более низких выбросах NOx и SOx. Кроме того, внутренняя рециркуляция дымовых газов является эффективным способом снижения выбросов NOx, а увеличение степени рециркуляции привело к значительному снижению выбросов NOx; однако SOx немного увеличился. Влияние температуры подогрева воздуха и концентрации O ₂ на выбросы NOx становилось слабее с увеличением степени рециркуляции.Когда рециркулировали 10% или даже больше дымового газа, было замечено, что термодинамически почти не образовывались NOx во всех изученных условиях. Наконец, чтобы достичь низкого уровня выбросов NOx, при сжигании биомассы будет потребляться меньше энергии, чем при сжигании угля для внутренней рециркуляции дымовых газов.

1. Введение

В начале 2007 года ЕС поставил амбициозные цели по увеличению доли возобновляемых источников энергии в ЕС до 20% и сокращению выбросов парниковых газов на 20% в 2020 году по сравнению с 1990 годом [1].Многие ожидали, что биомасса как типичный возобновляемый ресурс станет основным заменителем ископаемого топлива в будущем [2]. Из-за более низкого содержания азота и серы более низкие выбросы NOx и SO _x могут быть легко достигнуты при сжигании биомассы [3]. Что еще более важно, предполагается, что выбросы CO ₂ от сжигания биомассы не увеличивают чистый атмосферный уровень CO ₂ [4].

Однако процесс сжигания биомассы становится более сложным, чем процесс сжигания ископаемого топлива из-за его физических и химических свойств, таких как высокое содержание влаги, низкая насыпная плотность, низкая температура плавления золы и высокое содержание летучих веществ.Эти свойства приводят к ряду технологических проблем, таких как проблема с сырьем, нестабильность нагрузки или пламени, шлакообразование, явления коррозии и так далее [5]. Все эти потенциальные проблемы значительно ограничивают применение сжигания биомассы в больших масштабах. Например, несмотря на то, что за последние 5-10 лет в развитии совместного сжигания был достигнут замечательный прогресс, несколько электростанций были модернизированы для демонстрационных целей, и ряд новых заводов уже проектируется для совместного использования биомассы с ископаемым топливом; однако доля потребляемой энергии биомассы все еще составляет менее 10% [6].Следовательно, ключевой задачей при применении систем совместного сжигания на основе биомассы является разработка эффективных технологий сжигания, чтобы биомасса могла заменить ископаемое топливо в большей части.

Объемное сжигание было разработано для реализации высокого коэффициента замещения биомассы в котлах с совместным сжиганием с надежной стабильностью [7]. Об объемном сжигании газа и жидкого топлива сообщалось как о высокотемпературном сжигании на воздухе (HiTAC) или беспламенном окислении [8-11], и о важности интенсивной рециркуляции дымовых газов при горении и образовании так называемого «беспламенного» горения в сообщалось о промышленных печах [12].Он также применялся для обогащенного кислородом и кислородно-топливного воздуха для горения [13,14]. В последнее время объемное горение твердого топлива изучается для крупномасштабных приложений [15,16]. Schaffel-Mancini et al. исследовал технические и экологические аспекты применения технологии HiTAC в котлах электростанций и сосредоточился на концептуальном дизайне сверхкритического пылеугольного котла [16]. Объемное горение можно охарактеризовать как расширяющееся применение технологии HiTAC для твердого топлива, поскольку она обладает типичными преимуществами: сильная рециркуляция дымовых газов, разбавление воздуха для горения, однородность как температуры, так и концентрации веществ, а также более низкая максимальная температура пламени.

В нашем предыдущем исследовании свойства объемного горения биомассы, явление пламени и время воспламенения древесных гранул были изучены экспериментально и сравнивались с характеристиками угля [7]. Однако характеристики выбросов паровых котлов с объемным сжиганием полностью не изучены. В этой статье характеристики выбросов NOx при объемном горении были изучены термодинамически на основе пылеугольного котла. Кроме того, были изучены характеристики выбросов другого важного загрязнителя, Sox.Выбросы Sox в угольных котлах в основном определяются видами топлива и условиями сжигания. В этой работе была построена модель Аспена для объемного горения. Были отобраны и изучены три сценария: только биомасса, совместное сжигание и только уголь. Было исследовано влияние скорости рециркуляции, концентраций O ₂ и типов топлива на выбросы NOx и Sox. Обсуждаются характеристики выбросов загрязняющих веществ при объемном горении.

2.Описание и моделирование системы

2.1. Объемная система сгорания

По сравнению с традиционной воздушно-ступенчатой ​​системой [17,18], объемное сгорание позволяет увеличить количество вторичного воздуха примерно до 30-40%, что не только позволяет избежать проблем с неполным сгоранием, но и позволяет избежать проблем, связанных с неполным сгоранием. и транспортировать часть дымового газа из зоны полного сгорания вниз в зону первичного сгорания, а затем течь обратно в зону полного сгорания за счет разницы плотности / температуры, поэтому он образует очевидную объемную зону сгорания с внутренней рециркуляцией дымового газа.Из-за высокой интенсивности смешивания вторичного воздуха и дымового газа внутренняя рециркуляция дымовых газов изменяет не только схему потока внутри печи, но и процесс горения, и, таким образом, объем горения больше, чем при традиционном ступенчатом сжигании, которое называется «объемным». »Горение.

При применении объемного сжигания в угольном котле или котле с совместным сжиганием, интенсивное перемешивание и внутреннее сжигание

Рис. 1. Концепция объемного сжигания с внутренней рециркуляцией дымовых газов.

будет создана циркуляция внутри камеры сгорания, как схематично показано на рисунке 1. При такой концепции печь может быть разделена на три зоны, а именно зону первичного сгорания, зону объемного сгорания и зону полного сгорания. Зона первичного горения относится к пиролизу угля и / или биомассы и частично сгорает с коэффициентом избытка воздуха менее единицы; объемная зона горения, работающая с более низкими концентрациями кислорода и высокой однородностью температуры и содержания газов; а в зоне полного сгорания оставшиеся горючие вещества полностью выгорают перед выходом из печи.Размер зоны полного сгорания в основном определяется положением портов вторичного воздуха; в то время как высота первичной зоны горения и объемной зоны горения изменяется в зависимости от количества вторичного воздуха и скорости его впрыска. Например, если другие рабочие параметры котла фиксированы, интенсивность перемешивания и размер зоны объемного горения в основном определяются импульсом впрыска вторичного воздуха. Более высокий импульс впрыска вторичного воздуха приводит к увеличению объемной зоны горения, в то время как зона первичного горения будет одновременно сжиматься.

2.2. Моделирование

Был смоделирован общий процесс объемной системы сжигания, который включает в себя удаление летучих, летучих и угольных газов, а также внутреннюю рециркуляцию дымовых газов, как показано на рисунке 2. Основные допущения в этой модели

Рисунок 2. Блок-схема Aspen plus ступенчатого сжигания угля и / или биомассы с внутренней рециркуляцией дымовых газов.

: 1) установившийся поток; 2) потенциальная и кинетическая энергии незначительны; 3) состояние окружающей среды при Т = 298 К и Р = 1 атм; 4) газы подчиняются идеальным газовым отношениям.Подробные модели, используемые в этой статье, приведены в таблице 1.

В процессе удаления летучих веществ биомасса и уголь отдельно превращаются в составляющие его компоненты, которые включают радикалы (H, O, S и N), промежуточные соединения (NH ₃ и HCN), остатки полукокса и золы от двух отдельных реакторов, «BIOPYRO» и «COALPYRO», соответственно. Использование тепловых потоков «Q1» и «Q2» для переноса тепла реакции из зоны горения для удаления летучих веществ, поскольку при сжигании необходимо учитывать теплоту реакции, связанную с разложением угля / биомассы.Кроме того, «BIO-IN» и «COAL-IN» — это потоки остатков полукокса, полупродуктов и газов после первичного пиролиза. После удаления летучих компонентов составы биомассы и угля в качестве смешанной фазы подавали в следующий реактор, «PC-ZONE», где реакции горения происходят с коэффициентом избытка воздуха менее 1; в этом исследовании процесс был назван первичным сжиганием. После первичного сжигания поток подавали в реактор непрерывного действия «SC-ZONE», где происходит сжигание с высоким содержанием кислорода, этот процесс называется вторичным сжиганием.После вторичного сжигания часть высокотемпературных дымовых газов рециркулирует обратно в первичную зону сжигания в качестве ступени внутренней рециркуляции дымовых газов, а другой поток дымовых газов постоянно направляется в обратный канал котла для теплообмена в пароперегревателях, экономайзерах и предварительно нагретом воздухе и т. Д. Следует отметить, что зона первичного горения перекрывалась объемной зоной горения с однородной температурой и однородными концентрациями веществ, поскольку импульс впрыска вторичного воздуха предполагался достаточно высоким в этом моделировании Aspen.

Топливные NOx образуются из азота, связанного с твердым топливом, а топливный азот (Топливо-N) обычно выделяется в виде летучих-N и Char-N, сопровождающих процесс удаления летучих веществ. В этом исследовании модель предполагала, что все топливо-N было преобразовано в летучие-N, поскольку химия превращения углеродного N сложна [19,20]. И, наконец, Летучий-N будет либо окислен до NO, либо восстановлен до N ₂ [21]. Что касается биомассы, предполагается, что 90% азота из летучих будет преобразовано в NH ₃ , а остальное сформирует HCN [22].В то время как для угля, напротив, 90% HCN и 10% NH ₃ были получены из летучего-N [23].

(R1)

(R2)

Термические NOx образуются в результате окисления атмосферного азота при относительно высоких температурах в средах с обедненным топливом и имеют сильную температурную зависимость. Образование термического NO определяется тремя расширенными механизмами Зельдовича, выраженными в следующих реакциях [24]:

(R3)

(R4)

Топливная сера (Fuel-S) в сырье в основном в

Таблица 1.Описание блока работы агрегата в aspen plus.

включает сульфаты, сульфиды и органические соединения серы.

В этой работе предполагается, что все топливо-S превращается в органические компоненты серы в процессе удаления летучих веществ путем восстановления или окисления с образованием газообразных SO2, h3S и SO3 [25].

(R5)

(R6)

(R7)

(R8)

В соответствии с предположением о стационарном состоянии, детальные реакции происходят во время процесса первичного горения, и был рассмотрен процесс объемного горения, включая основные реакции горения и образования NOx и SO _x .Остатки горючих материалов были полностью окислены в зоне полного сгорания на основе минимизации свободной энергии Гиббса. Считается, что основная работа заключается в описании тенденции и сравнении выбросов NOx и SO _x в различных условиях, поэтому термодинамические результаты могут быть приемлемыми для данного исследования. Окончательный и приблизительный анализ биомассы и угля приведен в таблице 2 [19].

3. Результаты и обсуждение

3.1. Валидация модели

Котел для исследования представляет собой пылеугольный котел с максимальной мощностью 55 МВт и тепловой мощностью 179 МВт [19].Рабочие условия для случая чистого угля и случая совместного сжигания отслеживались при испытаниях на электростанции, в то время как рабочие данные для случая чистой биомассы были рассчитаны на основе той же нагрузки котла и эффективности котла, что и для случая чистого угля. Модель сохранена с одинаковыми тепловыми потерями реакторов и одинаковым количеством охлаждающей воды для всех случаев. В таблице 3 приведены рабочие данные для трех случаев.

Согласно прогнозируемым результатам, количество NOx

Таблица 2. Предварительный и окончательный анализы угля и биомассы.

Таблица 3. Основные рабочие данные моделирования.

Выбросы составили 145 мг / Нм ³ в случае совместного сжигания и 260 мг / Нм ³ в случае чистого угля при традиционном ступенчатом сжигании воздуха без внутренней рециркуляции дымовых газов. По сравнению с 300 мг / Нм ³ и 180 мг / Нм ³ измеренных данных для случая 100% угля и случая совместного сжигания, соответственно, прогнозируемые значения могут находиться в разумном диапазоне. Фактически, недостаточный или избыточный результат работы является общей проблемой для Aspen plus [26], потому что это стационарная модель процесса горения, и есть много факторов, влияющих на прогнозируемые результаты.Кроме того, основной целью данной работы является сравнение характеристик выбросов NOx и SOx с объемным сжиганием, соответственно, можно сделать вывод, что принятые модели были разумными для дальнейшего обсуждения.

3.2. Влияние коэффициента рециркуляции на выбросы NOx и SOx

Коэффициент рециркуляции R, как ключевой параметр в системе объемного сгорания, был определен как массовое соотношение между количеством рециркулируемых и общих дымовых газов, как выражено:

(1)

где M _RFG — массовый расход рециркулируемого дымового газа, а M _TFG — общий массовый расход образовавшегося дымового газа.Например, R = 0 означает, что нет дымового газа, который был рециркулирован обратно в первичную зону сгорания, а в крайнем случае R = 1 означает, что весь дымовой газ был возвращен обратно в первичную зону сгорания.

В этой статье было изучено влияние коэффициента рециркуляции на выбросы NOx и SO _x . На рисунке 3 показано влияние коэффициента рециркуляции на выбросы NOx при двух различных режимах горения. Один из них — это бесступенчатый режим горения, в котором весь воздух для горения подавался из одного и того же впрыскивающего отверстия; а другой — это ступенчатый режим горения, при котором воздух для горения был разделен на первичный и вторичный воздух.В этих двух изученных режимах горения твердое топливо состояло из 55% угля и 45% биомассы по тепловой основе, а температура воздуха поддерживалась на уровне 493 К. А коэффициент первичного воздуха (массовая доля первичного воздуха в общем воздухе для горения) составлял оставлен равным 0,7 для всех случаев воздушной постановки. Из Рисунка 3 очевидно, что количество выбросов NOx в режиме без ступенчатого сжигания постепенно уменьшалось с увеличением степени рециркуляции. Общее количество NOx снизилось с 426 мг / Нм ³ до 347 мг / Нм ³ при коэффициенте рециркуляции от 0 до 30%.Baltasar J. et al. сообщили о подобном заключении, основанном на их экспериментальном исследовании в газовой лабораторной печи [27]. Основная причина заключается в том, что рециркулируемый дымовой газ снижает содержание кислорода в объемной зоне горения, и, таким образом, реакции выделения тепла топлива и окислителя задерживаются и равномерно распределяются по всей печи, что приводит к более низкой пиковой температуре пламени и меньшему образованию теплового потока. NOx. В то же время,

Рис. 3. Влияние коэффициента рециркуляции на выбросы NOx при различных режимах горения.Пламя горения

было стабильным, поскольку температура рециркулируемого дымового газа достаточно высока для начала большинства реакций, а интенсивность турбулентности внутри печи достаточно высока для равномерного смешивания газовых компонентов.

Во время ступенчатого процесса горения количество выбросов NOx значительно ниже, чем при бесступенчатом сжигании, и оно сначала быстро увеличивалось, а затем быстро прекращалось с увеличением степени рециркуляции, поскольку ступенчатый режим горения по воздуху широко известен. как снижение выбросов NOx, образующихся из топливного азота.Что еще более важно, количество NOx в воздушно-ступенчатом режиме горения приближалось к 0 мг / Нм ³ , когда коэффициент рециркуляции превышал 5%, как показано на рисунке 3. Возможное объяснение начального увеличения выбросов NOx заключается в следующем. следует. Когда коэффициент рециркуляции низкий, рециркулируемый дымовой газ в основном способствует повышению температуры печи, но оказывает незначительное влияние на образование NOx. Из-за термических NOx сильно зависит от температуры и концентрации кислорода, при этом более высокая температура способствует образованию термических NOx.При увеличении степени рециркуляции рециркулируемый дымовой газ разбавлял воздух для горения в печи и приводил к более низкому содержанию кислорода в атмосфере и, таким образом, уменьшал максимальную температуру пламени и термические NOx. В заключение, внутренняя рециркуляция дымовых газов является эффективным способом снижения выбросов NOx, особенно в сочетании с ступенчатым режимом горения.

Между тем, также были изучены характеристики выбросов SOx при различных коэффициентах внутренней рециркуляции дымовых газов. В данной работе выбросы SOx относятся к выбросам SO ₂ и SO ₃ .На рисунке 4 показано влияние коэффициента рециркуляции на выбросы SOx в двух исследованных режимах горения. Для бесступенчатого режима сжигания выбросы SOx демонстрируют аналогичную тенденцию с выбросами NOx

Рис. 4. Влияние степени рециркуляции на выбросы SOx при различных режимах горения.

выбросы, которые несколько снизились с увеличением коэффициентов рециркуляции. Однако для режима сгорания с воздушным каскадом наблюдалась противоположная тенденция по выбросам SOx по сравнению с выбросами NOx, которые постепенно увеличивались, а затем немного падали с увеличением степени рециркуляции, а максимальное количество выбросов SOx составляло 700 мг / Нм ³ при 21% степени рециркуляции.Пик выбросов SOx означает, что вся полная сера окисляется до SO ₂ или SO ₃ . Фактически, достаточно большое количество дымового газа рециркулирует при высоком коэффициенте рециркуляции, который способствует полному превращению h3S в SO ₂ в соответствии с реакцией R8. Аналогичным образом ECN сообщил о 3–4-кратном увеличении уровней SOx в котле, вызванном рециркуляцией дымовых газов перед десульфуризацией [28]. Следовательно, при применении внутренней рециркуляции дымовых газов для уменьшения загрязнения выбросы NOx следует рассматривать вместе с выбросами SOx, и необходимо установить установку десульфуризации дымовых газов (FGD) для удаления SOx в таком случае совместного сжигания.

3.3. Влияние коэффициента замещения биомассы на выбросы NOx и SOx

Также было исследовано влияние типов топлива на выбросы NOx и SOx. В этой работе были задействованы и изучены три коэффициента замещения биомассы, а именно: 100% угля, 55% угля, 45% биомассы и 100% биомассы. На рисунке 5 показаны характеристики выбросов NOx при различных замещениях биомассы. На рисунке 5 очевидно, что количество выбросов NOx при сжигании биомассы было значительно ниже, чем при сжигании угля, что в основном вызвано более низким содержанием азота в биомассе, чем в угле (см. Таблицу 2).Кроме того, по мнению Мунира [29], есть два дополнительных объяснения. Во-первых, содержание летучих веществ в биомассе выше, чем в угле, и, следовательно, для более высоких процентных значений

Рис. 5. Влияние типов топлива на выбросы NOx при различных коэффициентах рециркуляции.

биомасса, которая заменила уголь в качестве топлива, было высвобождено более летучих веществ, поэтому преобладающее горение состояло из газофазных реакций. Во-вторых, поскольку биомасса содержит меньше углерода и больше кислорода по сравнению с углем (см. Таблицу 2), количество необходимого стехиометрического воздуха меньше, чем при сжигании угля, и при добавлении биомассы можно создать более сильную локальную восстановительную среду без изменения воздуха. условия поставки.Важно отметить, что, когда принимается во внимание внутренняя рециркуляция дымовых газов, было замечено, что критические коэффициенты рециркуляции варьируются в зависимости от замены биомассы, которая определяется как коэффициент рециркуляции, соответствующий нулевому выбросу NOx в термодинамике. Критический коэффициент рециркуляции составлял 10%, 5% и менее 3% для случая чистого угля, случая совместного сжигания и случая чистой биомассы, соответственно. Другими словами, чтобы достичь низкого уровня выбросов NOx за счет внутренней рециркуляции дымовых газов, необходимо рециркулировать большее количество дымовых газов, и, таким образом, для сжигания угля необходимо потреблять больше движущей мощности по сравнению со сжиганием биомассы.

Кроме того, было исследовано влияние типов топлива на выбросы SOx, как показано на Рисунке 6. Аналогичные тенденции выбросов SOx показаны для всех трех замен биомассы, которые постепенно увеличивались с увеличением коэффициента рециркуляции. Интересно, что это показывает, что количество выбросов SOx при сжигании биомассы было значительно ниже, чем при сжигании угля, что можно объяснить более низким содержанием азота в биомассе, а не в угле (см. Таблицу 2).Очевидно, что совместное сжигание биомассы в угольных системах является эффективным решением для сокращения выбросов SOx. В то время как для случая чистой биомассы выбросы SOx оставались почти постоянными при изменении коэффициентов рециркуляции, а выбросы SOx ниже, как 50 мг / Нм ³ для всего изученного диапазона коэффициентов рециркуляции.

3.4. Влияние температуры предварительного нагрева воздуха на выбросы NOx

Тепловой КПД промышленных печей можно значительно повысить, предварительно нагревая воздух для горения до высокой температуры.Неожиданно выбросы NOx сильно возрастают при повышенных температурах из-за термической механики NOx. На рисунке 7 показано влияние температуры предварительного нагрева воздуха на выбросы NOx при различных коэффициентах рециркуляции в случаях совместного сжигания. Как видно из Фиг.7, количество NOx увеличивалось с увеличением температуры предварительного нагрева воздуха при всех условиях, и большая часть увеличенных NOx, вероятно, была термической NOx. Между тем, рисунок 7 показывает, что температура предварительного нагрева воздуха значительно влияет на выбросы NOx, когда котел работает без внутренней рециркуляции дымовых газов (R = 0).Однако температура предварительного нагрева воздуха оказывает незначительное влияние на выбросы NOx, когда степень рециркуляции была выше 5%, в частности, когда температура воздуха была ниже 800 K,

Рис. 6. Влияние типов топлива на выбросы SOx с различными коэффициентами рециркуляции .

отчетливо видно, что термодинамически отформатированные NOx практически отсутствовали.

Опять же, когда небольшая часть дымового газа рециркулировалась в первичную зону горения, это в основном способствовало повышению температуры печи, но оказывало незначительное влияние на образование NOx.При увеличении степени рециркуляции рециркулируемый дымовой газ разбавлял воздух для горения в печи и приводил к более низкому содержанию кислорода в атмосфере. Хотя воздух для горения был предварительно нагрет до 900 K, выбросы NOx все еще были на более низком уровне, поскольку рециркулируемый дымовой газ играл более важную роль в выбросах NOx, чем температура предварительного нагрева воздуха, когда коэффициент рециркуляции был выше 5%, что в основном привело к однородности температуры печи и концентрации кислорода. С учетом экономических соображений, потребление энергии на рециркуляцию 5% от общего количества дымовых газов теоретически невелико и легко в инженерной реализации.

3.5. Влияние концентрации кислорода на выбросы NOx

Сжигание кислородного топлива вызвало значительный интерес, так как оно было предложено в качестве технологии улавливания углерода. Преимущества обогащения кислородом были продемонстрированы в различных применениях промышленного сжигания, поскольку это эффективный инструмент для снижения выбросов NOx. В этой статье характеристики выбросов NOx были исследованы с различными концентрациями кислорода, как показано на рисунке 8. Избыточный кислород сохранен равным 3.6% для всех изученных случаев. Как видно из рисунка 8, для всех изученных случаев выбросы NOx быстро увеличивались до пика, а затем быстро падали с ростом концентрации кислорода. Кроме того, влияние концентрации кислорода на выброс NOx становилось слабым с увеличением степени рециркуляции, когда степень рециркуляции составляла до 10%, влияние концентрации кислорода на выброс NOx было незначительным, и почти не было NOx, отформатированного термодинамически со всеми случаи различных концентраций кислорода, как показано на рисунке 8.И результаты также показали, что максимальное количество NOx было менее 50 мг / Нм ³ во всех случаях сжигания чистого кислорода. По сравнению со случаями сжигания воздуха (содержание кислорода 21%), выбросы NOx при сжигании чистого кислорода были выше при тех же коэффициентах рециркуляции. Во-первых, более низкое парциальное давление N ₂ при кислородном сжигании подавляет образование термического NO [30]. Кроме того, согласно предыдущим исследованиям [30-32], поскольку повышенная концентрация CO ₂ влияла на процесс горения и температуру пламени при работе на кислородном топливе, которая отличается от температуры в воздухе из-за более высокой молярной теплоемкости CO _{. 2} , фактическое количество превращения N из топлива в NO, вероятно, также различается при работе с воздухом и кислородом.Чистый кислород, com

Рис. 7. Влияние температуры предварительного нагрева воздуха на NOx при различных коэффициентах рециркуляции.

Рисунок 8. Влияние концентрации кислорода на NOx при различных коэффициентах рециркуляции.

bustion обычно используется для улавливания и хранения углерода, потенциал снижения NOx может способствовать применению сжигания чистого кислорода в будущем.

4. Заключение

В этой статье было исследовано влияние коэффициента рециркуляции дымовых газов и типов топлива на NOx и SOx, а также обсуждалось влияние температуры предварительного нагрева воздуха и концентрации кислорода на NOx.Согласно прогнозируемым результатам, внутренняя рециркуляция дымовых газов является эффективным методом снижения NOx, и NOx быстро снижается с увеличением степени рециркуляции, в то время как неожиданно одновременно увеличиваются выбросы SOx. Влияние температуры предварительного нагрева воздуха и концентрации кислорода на выбросы NOx было незначительным, когда степень рециркуляции дымовых газов была достаточно высокой. В частности, если коэффициент рециркуляции дымовых газов приближается к 10%, то не было никаких NOx, термодинамически отформатированных для всех типов топлива.Был сделан вывод, что объемное сжигание биомассы является эффективным методом сокращения выбросов как NOx, так и SOx. Более высокий процент биомассы используется в котлах с совместным сжиганием, меньшее количество образований NOx и SOx. Наконец, чтобы достичь низкого уровня выбросов NOx, при сжигании биомассы будет потребляться меньше энергии, чем при сжигании угля для внутренней рециркуляции дымовых газов.

5. Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить EU / KIC-Innoenergy и IndComb AB, Швеция за финансовую поддержку этой работы.

ССЫЛКИ

1. http://europa.eu/legislation_summaries/energy/european_energy_policy/l28012_en.htm
2. Дж. Вертер и др., «Сжигание сельскохозяйственных остатков», Progress in Energy Vol. 26, No. 1, 2000, pp. 1-27. DOI: 10.1016 / S0360-1285 (99) 00005-2
3. Л. Чжан, Ч. Сюй и П. Шампань, «Обзор последних достижений в термохимическом преобразовании биомассы», «Преобразование энергии и управление», Vol. 51, No. 5, 2010, pp. 969-982.doi: 10.1016 / j.enconman.2009.11.038
4. http://www.bipac.net/afpa/AFPACarbonNeutralityWhitePaper2_4_10.pdf
5. Э. Бьяджини, Ф. Баронтини и Л. Тогнотти, «Удаление летучих веществ из топлива из биомассы и компонентов биомассы. Изучено TG / FTIR Technique, Industrial & Engineering Chemistry Research, Vol. 45, No. 13, 2006, pp. 4486-4493. doi: 10.1021 / ie0514049
6. П. Басу, Дж. Батлер и М. А. Леон, «Варианты совместного сжигания биомассы для сокращения выбросов и затрат на производство электроэнергии на угольных электростанциях», Возобновляемая энергия, Vol.36, No. 1, 2011, pp. 282-288. doi: 10.1016 / j.renene.2010.06.039
7. Дж. Ли и др. «Объемное сжигание биомассы для CO ₂ и снижение NOx в угольных котлах», Топливо, Vol. 102, 2012, с. 624-633. doi: 10.1016 / j.fuel.2012.06.083
8. Х. Цудзи, А.К. Гупта, Т. Хасегава, М. Кацуки, К. Кишимото и М. Морита, «Высокотемпературное горение воздуха: от энергосбережения к снижению загрязнения», CRC Press, Boca Raton, 2002. doi: 10.1201 / 9781420041033
9. G.Чо и др., «Влияние внутренней рециркуляции выхлопных газов на управляемое самовоспламенение при сгорании метанового двигателя», Fuel, Vol. 88, No. 6, 2009, pp. 1042-1048. DOI: 10.1016 / j.fuel.2008.10.042
10. S.-R. Ву и др., «Сжигание низкокалорийных жидких отходов в высокотемпературном воздухе», Fuel, Vol. 90, No. 8, 2011, pp. 2639-2644. doi: 10.1016 / j.fuel.2011.04.001
11. В. К. Аргод и А. К. Гупта, «Разработка высокоинтенсивной камеры сгорания CDC для газотурбинных двигателей», Applied Energy, Vol.88, No. 3, 2011, pp. 963-973. doi: 10.1016 / j.apenergy.2010.07.038
12. J. A. Wünning и J. G. Wünning, «Беспламенное окисление для уменьшения термического отсутствия образования», Progress in Energy and Combustion Science, Vol. 23, No. 1, 1997, pp. 81-94. doi: 10.1016 / S0360-1285 (97) 00006-3
13. W. Blasiak, WH Yang и J. von Schéele, «Беспламенное сжигание кислородного топлива для потребления топлива, сокращение выбросов оксидов азота и повышение производительности», Журнал Энергетического института, Vol. 80, вып.1, 2007, стр. 3-11. doi: 10.1179 / 174602207X174379
14. F. Normann и др., «Высокотемпературное восстановление оксидов азота при сжигании кислородного топлива», Топливо, Vol. 87, № 17-18, 2008, стр. 3579-3585. doi: 10.1016 / j.fuel.2008.06.013
15. Х. Чжан и др., «Разработка технологии сжигания высокотемпературного воздуха в котлах, работающих на пылевидном ископаемом топливе», Труды Института сжигания, Vol. 31, No. 2, 2007, pp. 2779-2785. DOI: 10.1016 / j.proci.2006.07.135
16. Н. Шаффель-Манчини и др., «Новый концептуальный проект сверхкритического пылеугольного котла, использующего технологию высокотемпературного сжигания на воздухе (HTAC)», Energy, Vol. 35, No. 7, 2010, pp. 2752-2760. doi: 10.1016 / j.energy.2010.02.014
17. Д. Попп, «Изучение связей между инновациями и распространением: внедрение технологий контроля NOx на угольных электростанциях в США», Экономика окружающей среды и ресурсов, Vol. 45, No. 3, 2010, pp. 319-352. doi: 10.1007 / s10640-009-9317-1
18. Д. Попп, «Международные инновации и распространение технологий контроля загрязнения воздуха: влияние NOX и SO. ₂ Регулирование в США, Японии и Германии», Journal of Экономика и управление окружающей средой, Vol.51, 1, 2006, стр. 46-71. doi: 10.1016 / j.jeem.2005.04.006
19. LYB Хиггинс, Х. Гадалла, Дж. Мейер, Т. Фарейд, Г. Лю, АРМ Милевич, М. Райдинг и В. Блазиак, «Модернизация совместного сжигания биомассы с ROFA для снижения выбросов NOx в Эдф-Вроцлав Когенерация », 2009 г. www.nalcomobotec.com/files/Mobotec_Wroclaw_Biomass_Cofiring.pdf
20. С. Никса и Г. С. Лю,« Включение подробных механизмов реакции в моделирование конверсии угля в азот в пт. Пламя », Топливо. 81, No. 18, 2002, стр.2371- 2385. doi: 10.1016 / S0016-2361 (02) 00172-2
21. G. G. De Soete, «Общие скорости реакции образования NO и N ₂ из топливного азота», Симпозиум (международный) по горению, Vol. 15, No. 1, 1975, pp. 1093-1102. doi: 10.1016 / S0082-0784 (75) 80374-2
22. Х. Лю и Б.М. Гиббс, «Моделирование NO и N ₂ O выбросов из биомассы. Топочные камеры сгорания с циркулирующим псевдоожиженным слоем // Топливо. 81, No. 3, 2002, pp. 271-280. DOI: 10.1016 / S0016-2361 (01) 00170-3
23. F.Винтер и др., «Механизм образования NO и N ₂ O во время удаления летучих веществ и сжигания полукокса в условиях псевдоожиженного слоя», Симпозиум (международный) по сжиганию, Vol. 26, No. 2, 1996, pp. 3325-3334. DOI: 10.1016 / S0082-0784 (96) 80180-9
24. М. А. Филд и др., «Сжигание пылевидного угля», Industrial & Engineering Chemistry, Vol. 61, No. 3, 1969, pp. 8-9.
25. П. Б. Нильсен и О. Л. Джепсен, «Обзор образования SOx и NOx в различных системах пиропереработки», IEEE Transactions on Industry Applications, Vol.27, No. 3, 1991, pp. 431-439. doi: 10.1109 / 28.81847
26. W. Doherty, A. Reynolds и D. Kennedy, «Эффект предварительного нагрева воздуха в газификаторе CFB на биомассе с использованием моделирования ASPEN Plus», Biomass and Bioenergy, Vol. 33, No. 9, 2009, pp. 1158-1167. doi: 10.1016 / j.biombioe.2009.05.004
27. J. Baltasar, et al., «Рециркуляция дымовых газов в газовой лабораторной печи: измерения и моделирование», Топливо, Vol. 76, No. 10, 1997, pp. 919-929. DOI: 10.1016 / S0016-2361 (97) 00093-8
28. ECN, «Чистые угольные технологии-Отчет», на семинаре SENERES, Варшава, Польша, 2012.
29. Л. Чен, С. З. Йонг и А. Ф. Гонием, «Кислородное сжигание пылевидного угля: характеристика, основы, стабилизация и моделирование CFD», Progress in Energy and Combus Science, Vol. 38, No. 2, 2012, pp. 156-214. doi: 10.1016 / j.pecs.2011.09.003
30. Т. Мендиара и П. Гларборг, «Химия аммиака при кислородном сжигании метана», Сжигание и пламя, Vol. 156, № 10, 2009 г., стр. 1937-1949. DOI: 10.1016 / j.combustflame.2009.07.006
31. H. Stadler, et al., «Экспериментальное исследование выбросов NOx при сжигании угля», Топливо, Vol. 90, No. 4, 2011, pp. 1604-1611. doi: 10.1016 / j.fuel.2010.11.026
32. С. Мунир, В. Ниммо и Б.М. Гиббс, «Влияние ступенчатого воздушного сжигания пылевидного угля и смесей биомассы на выбросы NOx и эффективность сгорания», Топливо, Vol. 90, No. 1, 2011, pp. 126-135. DOI: 10.1016 / j.fuel.2010.07.052

ПРИМЕЧАНИЯ

^* Автор, ответственный за переписку.

Циркуляционный насос для горячей воды Grundfos

Циркуляционный насос для горячей воды

Grundfos был создан для поддержания постоянного хранения горячей воды ближе к точке потребления, чтобы снизить уровень утечки воды и улучшить комфорт.Это также увеличивает производительность гидравлической циркуляционной системы.

Важно отметить, что в 2002 году модель рециркуляционного насоса Grundfos Comfort получила европейскую награду за промышленный дизайн.

Общая информация

В основном рециркуляционный насос без ручного управления используется там, где колебания расхода воды недопустимы. Управляемый насос используется в сложных системах водяного отопления для регулирования расхода и температуры воды при запуске системы.

Рис. 1

1. Циркуляционный насос
2. Группа термостатических клапанов
3. Резервуар для воды

Циркуляционный насос устанавливается в системе циркуляции теплоносителя для поддержания и контроля его рабочей среды.Насос состоит из электродвигателя и коммутатора, который обеспечивает амплитуду напряжения двигателя и частоту ускоряющего момента.

Его рабочее состояние регулируется температурной инерцией (т. Е. Гидравлическим трением) системы отопления.

Техническая возможность рециркуляционного насоса горячей воды включает гидравлические характеристики — напор и нагнетание. Эти критерии необходимо учитывать при установке насоса в системе малой тепловой мощности.

Как установить циркуляционный насос для горячей воды Grundfos?

Как правило, в частных домах рекомендуется устанавливать рециркуляционный насос с цилиндрической бочкой в ​​воде, т.е.е. такая конструктивная особенность позволяет потоку жидкости охлаждать и смазывать движущиеся части. Это делает работу рециркуляционного насоса плавной и отказоустойчивой. И это одна из главных особенностей рециркуляционных насосов Grundfos для горячей воды.

Подобрать насос, соответствующий гидравлическим характеристикам вашей системы отопления, может только специалист. Учитываются тип окон, утепление стен, конструкция пола и покрытия, термостатические регуляторы давления испарителя.Для выбора подходящего насоса рассчитывается подача теплоносителя. При реконструкции уже установленной системы предпочтительнее использовать управляемый насос.

Неправильно установленный насос или воздух в системе могут вызвать шум в линиях отопления. Именно поэтому рекомендуется установка гидравлического демпфера (также известного как диафрагменный усилитель давления). Он поддерживает статическое давление, необходимое в системе отопления.

Дома более 150 кв. На площади должна быть предусмотрена принудительная циркуляция воды теплоносителя, поскольку естественная конвекция не может обеспечить равномерный нагрев всех радиаторов отопления.Он направляет воду в систему отопления с заданной скоростью, быстро и эффективно распределяя тепло по всему дому.

Почему Grundfos?

Вы можете отключить рециркуляционный насос Grundfos на сезон или даже на более длительный период без какого-либо ущерба. Даже в случае солевых отложений их можно легко удалить, включив насос на максимальной скорости. Некоторые модели имеют специальную функцию очистки секций.

Вал насоса и подшипники рециркуляционных насосов Grundfos изготовлены из керамики, чтобы продлить срок службы и гарантировать плавную работу.

Циркуляционные насосы Grundfos энергосберегающие и потребляют энергию как лампа. Более того, все ведущие европейские производители насосов, включая Grundfos, имеют единую классификацию энергопотребления.

Средний срок службы циркуляционного насоса 10 лет. Рекомендации производителя, такие как правильная установка, специально подготовленное использование воды, предотвращение попадания воздуха в систему, очень важны для бесперебойной работы.

Циркуляционный насос

Grundfos экономит 15 литров горячей воды на человека в день.Может использоваться в частных системах обогрева и не требует обслуживания оборудования.

Основными характеристиками рециркуляционных насосов Grundfos являются экономичность, длительный срок службы, плавный ход и уменьшение размеров одновременно.

Система противопожарного воздуха (OFA) и рециркуляция дымовых газов (FGR) — чистое сгорание и энергия

Инженеры

CC&E имеют опыт проектирования и установки комбинированной системы сжигания воздуха (OFA) и рециркуляции дымовых газов (FGR) для топочных котлов для снижения выбросов NO _x , CO и летучей золы.Персонал CC&E предоставил эту комбинированную систему нескольким топочным котлам, выполнив базовые испытания, CFD-моделирование, проектирование системы, установку системы, настройку, оптимизацию и ввод в эксплуатацию.

Комбинированная система использует несколько дополнительных эффектов. Компонент OFA имеет от 6 до 10 портов вдоль боковой стенки с использованием специального вентилятора под высоким давлением. Такое расположение обеспечивает проникновение и перемешивание воздуха, чтобы обеспечить выгорание CO и угля. Отводя воздух для OFA из воздуховода под решеткой, система понижает O ₂ на высоте решетки, задерживает окончательное сгорание и снижает образование NO _x .

Компонент FGR заменяет отведенный нижний воздух рециркулирующим дымовым газом. Это поддерживает массовый поток через решетку, охлаждая решетку сгорания и избегая горячих точек. FGR снижает концентрацию кислорода на возвышении решетки, что способствует уменьшению образования NO _x .

Проектирование и поставка системы

Система OFA + FGR зависит от впрыска OFA в нужное место для достижения оптимального сочетания задержки сгорания для снижения NO _x и быстрого окончательного перемешивания для обеспечения выгорания CO и полукокса.CC&E начинает процесс проектирования с обширной программы базовых испытаний для сбора ключевых эксплуатационных данных и определения оптимального расположения портов OFA для нескольких нагрузок котла во всем рабочем диапазоне.

Наша испытательная бригада будет собирать данные о дымовых газах, O ₂ , CO, NO _x и температуре во всем рабочем диапазоне котла. Данные собираются в высокотемпературной области печи с помощью зондов с водяным охлаждением, а также на выходе из печи с помощью многоточечных сеток отбора проб.

Эти исходные данные используются для проверки CFD-модели всей печи CC&E. Модель CFD необходима при определении количества и размещения портов OFA для обеспечения наилучшей производительности системы.

Инженеры

CC&E работают в тесном сотрудничестве с персоналом завода над проектированием и спецификацией всех компонентов системы OFA + FGR.

CC&E обеспечивает поддержку при установке и запуск на месте, чтобы обеспечить правильную и своевременную установку комбинированной системы.

Наши инженеры и техники проводят обширную программу испытаний по оптимизации для достижения максимальной производительности системы.

CC&E завершает поставку системы подробными учебными курсами как для рабочего, так и для обслуживающего персонала.

Энергии | Бесплатный полнотекстовый | Анализ влияющих факторов рециркуляции газа блока с двойным перегревом мощностью 1000 МВт с контролируемой температурой пароперегревателя

1. Введение

К концу 2019 года доля установленных мощностей, работающих на угле, будет по-прежнему составлять 55% от энергосистемы. [1]. В условиях избытка угля и дефицита электроэнергии в Китае выработка тепловой энергии по-прежнему является наиболее важным способом производства электроэнергии в Китае.Повышение эффективности котла — неизбежный выбор для угольных электростанций Китая [2]. После десятилетий разработки параметры установки были улучшены от докритических до сверхкритических, а эффективность увеличена с 30% до 47% [3]. Таким образом, технология двойного перегрева стала одним из наиболее эффективных способов повышения эффективности угольных электростанций [4]. Многие ученые добились больших успехов в экономике и ключевых технологиях [5,6,7]. За счет увеличения давления перегретого пара и температуры подогретого пара технология двойного подогрева увеличивает КПД цикла и тепловой КПД агрегата.Это снижает расход угля агрегатом, улучшает тепловую экономию и снижает выбросы загрязняющих веществ. Точно так же это может улучшить условия работы лопасти последней ступени и сделать устройство более безопасным. Однако использование технологии двойного повторного нагрева усложняет состав тепловой системы, увеличивает инвестиционные затраты и требования к эксплуатации [8]. Поскольку каждый температурный параметр близок к предельному значению трубопровода, небольшое отклонение температуры приведет к серьезным последствиям [9].Следовательно, регулирование температуры пара в блоке повторного нагрева является ключом к безопасной и эффективной работе блока. На стороне пара режим регулирования в основном представляет собой охлаждение распылением, но таким образом уменьшится рабочая доля цилиндра высокого давления. и снизить общий тепловой КПД цикла устройства, поэтому он не подходит для нормального регулирования температуры. Однако этот метод более чувствителен и обычно используется в качестве меры точной настройки [10]. Регулирование температуры на стороне дымовых газов в основном включает FGR, поворот горелки и заслонку дымовых газов.Вращение горелки оказывает определенное влияние на регулирование температуры пара, но на ее длительную работу в ненулевом положении будет влиять вихрь дымовых газов. Поэтому режим качания горелки не используется при нормальной работе. Основным методом регулировки отклонения пара на выходе является перегородка для дымовых газов. Поскольку система FGR относительно проста и имеет широкий диапазон регулирования температуры пара для повторного нагрева, рециркуляция дымовых газов по-прежнему является методом регулирования температуры для блока двойного повторного нагрева.Однако FGR приведет к несоответствию между объемом дымовых газов и объемом воздуха, что приведет к снижению эффективности установки. Следовательно, для уменьшения отрицательного воздействия необходимо применять технологию утилизации отходящего тепла. Низкотемпературный экономайзер размещен в хвостовой трубе, но его экономическая выгода невысока из-за ограничения температуры дымовых газов и требований к теплопередаче. Дополнительные исследования показывают, что повышение температуры воздуха на входе в воздухоподогреватель (APH) или установка байпасного дымохода (BPF) рядом с APH для нагрева конденсата может эффективно снизить температуру выхлопных газов и повысить эффективность системы [11,12,13,14].Ma et al. взяли в качестве примера тепловую электростанцию ​​мощностью 660 МВт и проанализировали тепловые характеристики и техническую экономичность трех типичных процессов утилизации отработанного тепла, а именно: низкотемпературный экономайзер, предварительный нагрев секции с подветренной стороны и тепловая система BPF. Результаты показали, что тепловая система BPF работает лучше всего [15]. Ma Guoqian et al. [16] добавили и проанализировали систему температуры на входе APH, нагреваемого отходящим теплом дымовых газов, на основе BPF. Результаты показали, что тепловая экономия системы была значительно улучшена благодаря этой усовершенствованной системе утилизации отходящего тепла дымовых газов.В настоящее время многие документы подтверждают, что два типа систем утилизации отходящего тепла дымовых газов, BPF и отходящее тепло дымовых газов, нагревающее входящий воздух APH, имеют высокую экономию и будут широко использоваться в Китае [17,18]. холодный дымовой газ из хвостовой трубы в топку, уменьшение излучения в топке, изменение распределения температуры в котле, а затем регулировка коэффициента теплопередачи [19]. Многие ученые глубоко изучили влияние FGR на котельную систему. Результаты показывают, что FGR может эффективно снизить образование оксидов азота и повысить эффективность котла [20,21].На данный момент исследования по FGR можно условно разделить на следующие две категории: одна из них — изучить изменение системы котла путем изменения различных скоростей FGR. Ху, Пей и др. [22,23] применили FGR для сжигания кислородного угля и обнаружили, что содержание оксида азота в дымовых газах значительно снизилось. Byeonghun et al. [24] провели эксперименты с газовыми котлами лабораторного масштаба и обнаружили, что, когда FGR увеличивается при том же воздушном эквиваленте, явление красного тепла на поверхности горелки значительно уменьшается, что подтверждает преимущества FGR в повышении безопасности эксплуатации котла. Блок.Лю и др. [25] провели количественный анализ производительности мусоросжигательного котла-утилизатора при различных ЛГР посредством экспериментальных исследований. Результаты показали, что с увеличением FGR эффективность котла немного увеличилась, а выбросы NOx значительно снизились. В. Сидоркин и др. [26] пришли к такому же выводу после введения циркулирующего дымового газа в горелку. Кроме того, путем моделирования в сочетании с экспериментальными результатами можно более убедительно продемонстрировать влияние FGR на систему котла, а также устранить некоторые неконтролируемые факторы, сделав теоретические результаты более точными.Wang et al. [27] исследовали влияние ЛГР на скорость денитрификации и потребления угля с помощью численного метода исследования, указав, что ЛГР имеют очевидные экологические и экономические преимущества. Ли и др. [28] использовали программное обеспечение для моделирования Aspen Plus для моделирования процесса сжигания угольного котла, работающего на биомассе, и пришли к выводу, что уровень FGR более 10% может в основном компенсировать выбросы NOx. Zhang et al. [29] на основе моделирования определили, что оптимальная скорость FGR получается тепловым расчетом, а высокая скорость FGR предлагается при низкой нагрузке.Второй — проанализировать влияние различного расположения FGR на агрегате. Лю и др. [9,30] провели численный анализ и исследование процесса горения SUC мощностью 1000 МВт; они также сравнили выбросы NOx и распределение температуры на стороне водяного пара и на стороне дымовых газов при различных позициях ввода FGR. Результаты показывают, что введение FGR в верхней части горелки является эффективным методом контроля образования NOx и температуры пара, а также обеспечивает безопасную работу установки.Ehsan Houshfar et al. [31] изучили влияние места введения FGR на производство NOx с использованием колосникового реактора сжигания лабораторного масштаба и пришли к выводу, что FGR может дополнительно снизить выбросы NOx на основе ступенчатого сжигания. Однако Ling et al. [32] изучили влияние трех различных позиций введения ЛГР на промышленные печи и обнаружили, что ЛГР может снизить выбросы NOx, но немного увеличить выбросы CO. Фактически, газ в технологии цикла не только используется на электростанциях, но также играет положительную роль в других процессах теплового цикла [33,34,35,36].

На основе приведенного выше обзора литературы мы обнаружили, что в прошлом исследовании большинство математиков использовали FGR в качестве исследовательской переменной, или скорректировали его положение рециркуляции, или скорректировали его поток рециркуляции, чтобы изучить тенденцию изменения разные параметры котельной системы. Тем не менее, есть несколько работ, в которых изучается изменение скорости FGR в различных рабочих условиях с целью обеспечения безопасной работы устройства. В этой статье программное обеспечение для моделирования используется для моделирования работы в различных рабочих условиях, чтобы получить тенденцию изменения скорости FGR, которая заполняет этот пробел.При безопасной эксплуатации агрегата изменение температуры промежуточной точки приведет к новым температурным характеристикам параметров температуры пара в котле. Поэтому в данной статье сначала обсуждается влияние изменения промежуточной температуры на FGR под контролем температуры основного пара. Затем нагрузка, качество угля, коэффициент избытка воздуха и температура питательной воды изменяются под контролем температуры промежуточной точки, а скорость FGR регулируется так, чтобы температура основного пара оставалась неизменной, чтобы изучить тенденцию изменения скорость FGR при различных условиях работы после изменения вышеуказанных параметров.Благодаря качественному анализу уравнения управления паром, а также количественному анализу моделирования, причины возникновения точки перегиба при изменении скорости FGR глубоко исследуются. Наконец, анализируется тенденция изменения скорости FGR в системе утилизации остаточного тепла дымовых газов. Цель данной статьи — проанализировать и понять изменение скорости FGR с изменением условий работы, чтобы обеспечить практическую основу для регулировки и оптимизации параметров котла, а также предоставить справочную информацию для изучения экономики системы.

2. Моделирование тепловых систем

2.1. Описание оборудования

В этой статье в качестве объекта исследования взята система сверхсверхкритического перегрева. Программное обеспечение EBSILON используется для моделирования модели котельной системы, паровой турбины и паровой турбины котла, связанной с тепловой системой всей установки.

Котел, используемый в модели котла, представляет собой однопоточный котел мощностью 1000 МВт, башенного типа с двухступенчатой ​​подачей воздуха и четырехугольный сверхкритический прямоточный котел с тангенциальным сжиганием.Топка котла состоит из водяной стенки спирального змеевика и водяной стенки с вертикальной мембраной, а система измельчения использует тип прямого наддува с положительным давлением. Температура перегретого пара регулируется водо-угольным соотношением и пароохладителем. Повторно нагретый пар использует перегородку для дымовых газов и рециркуляцию дымовых газов. Конструктивное качество котла — битуминозный уголь. Общее качество угля котла показано в таблице 1. Поверхности нагрева на всех уровнях в котле расположены в верхней части прямоточной башенной топки, окруженной вертикальными водяными стенками, а нижняя часть представляет собой спиральные водяные стенки.Расположение поверхностей нагрева показано на рисунке 1.

Процесс на стороне водяного пара: питательная вода сначала поступает в двухступенчатый экономайзер для нагрева. После нагрева он поступает в нижнюю часть котла через сливной стакан, затем входит в смесительный коллектор водяной стенки через зольный бункер и спиральную водяную стенку, а затем входит в вертикальную водяную стенку верхней части котла. Наконец, после прохождения через подводящую трубу он попадает в пароотделитель. Вода, отделенная от пароводоотделителя, поступает в резервуар для хранения воды, и эта часть воды будет закачиваться в экономайзер через рециркуляционный насос на этапе запуска.Пар, отделенный от паро-водяного сепаратора, входит в первичный перегреватель, расположенный внизу, через подвесную трубу поверхности нагрева, затем входит во вторичный перегреватель после прохождения через первичный пароохладитель, а затем входит в третичный перегреватель после прохождения через вторичный пароохладитель. Наконец, основной пар подается в турбинную систему через главный паровой канал. Отработанный пар из цилиндра сверхвысокого давления (ЦВД) паротурбинной системы поступает в подогреватель высокого давления и низкой температуры, а также подогреватель высокого давления и высокой температуры котельной системы, в свою очередь, для нагрева, а затем он возвращается в цилиндр высокого давления паровой турбины для завершения процесса первичного подогрева всей системы.Отработанный газ из цилиндра высокого давления продолжает возвращаться в подогреватель низкого давления и низкой температуры, а также подогреватель низкого давления и высокой температуры котельной системы, в свою очередь, для нагрева, а затем он проходит через вторичный подогреватель после трубопровод повторного нагрева подается в цилиндр промежуточного давления для продолжения работы и завершения второго процесса повторного нагрева.

Процесс на стороне дымовых газов: нагнетатель направляет первичный и вторичный холодный воздух в APH бункера для четвертования для обогрева.После завершения воздух смешивается с пылевидным углем, который направляется в топку для сжигания с образованием горячего дымового газа. Дымовой газ проходит через первичный пароперегреватель, третичный перегреватель, подогреватель высокого давления и высокой температуры, подогреватель низкого давления и высокой температуры, а также вторичный пароперегреватель по очереди, а затем попадает в пароперегреватель низкого и низкого давления. Температура подогревателя и пров. соответственно через перегородку в дымоходе. После завершения радиационно-конвекционного теплообмена угольный экономайзер, подогреватель высокого давления и низкой температуры, а также экономайзер войдут в четырехкамерный роторный APH из выходного патрубка экономайзера и двухступенчатого низкотемпературного экономайзера в ПДФ ППН, и, наконец, дымовой газ после смешивания будет отводиться на электрофильтр пылеулавливания и вытяжной вентилятор.После процесса электрического удаления пыли часть дымовых газов направляется в печь через дымоход FGR для регулирования температуры в подогревателе.

2.2. Программное обеспечение для имитационного моделирования

EBSILON — это платформа для моделирования, разработанная компанией STEAG GmbH в Германии. Его можно использовать для проектирования, проверки и оптимизации различных типов электростанций, а также для расчета баланса массы и теплового баланса. Он также может динамически контролировать электростанцию. Программное обеспечение имеет следующие три преимущества: (1) Интерфейс интуитивно понятен.(2) Расчет эффективен и надежен. (3) Имеется множество материалов и обширная библиотека компонентов.

В этой статье для моделирования котла используется программа EBSILON (версия 14.03). Согласно принципиальной схеме котла, схеме поверхности нагрева и оборудования, модель котла строится на основе процессов системы дымовых газов и пароводяной системы.

В EBSILON управляющая логика используется для управления и регулировки температуры подогрева пара в агрегате.При регулировании температуры вторичного пара FGR является основным средством управления температурой вторичного пара. Компоненты контроллера в основном используются для регулировки APH, BPF и температуры повторного нагрева.

Температура дымовых газов на выходе из APH и температура дымовых газов на выходе из BPF установлены на 110 ° C, что используется для регулировки доли потока дымовых газов, поступающих в APH; объем первичного воздуха (PA) в байпасе регулируется путем установки температуры PA на 195 ° C.

Температура пара повторного нагрева и вторичного нагрева установлена ​​на номинальное значение 623 ° C.Согласно предварительному расчету, на каждые 10 т / ч изменения объема рециркулируемого дымового газа температура повторно нагретого пара и второго повторно нагретого пара изменяется на 0,41 ° C и 0,2 ° C соответственно. Чувствительность температуры повторно нагретого пара к изменению объема рециркулируемого дымового газа выше, чем чувствительность второй температуры повторно нагретого пара. Два контроллера используются для управления температурой первичного и вторичного вторичного пара. В то же время, температура вторичного воздуха (SA) регулируется контроллером в объеме рециркуляционного дымового газа, а затем температура SA регулируется для достижения проектного значения посредством точной регулировки заслонки дымового газа.

2.3. Проверка модели

2.3.1. Проверка моделирования

На рис. 2 показано сравнение расчетного значения и значения моделирования температуры пара на выходе из теплообменника каждой ступени и расхода пара первичного и вторичного перегрева в котельной системе при четырех рабочих условиях. Абсциссы 1-8 соответствуют температуре пара на выходе из первичного пароперегревателя, на выходе из вторичного пароперегревателя, на выходе из низкотемпературного перегревателя высокого давления, на выходе из экономайзера на стороне высокого давления. низкотемпературный подогреватель, выход из низкотемпературного подогревателя низкого давления, выход экономайзера на стороне низкотемпературного подогревателя низкого давления, первичный тепловой поток и вторичный поток повторного нагрева.Максимальная погрешность составляет 3,68%, минимальная — 0,01%, а ошибки всех уровней находятся в пределах 5%. Модель со стороны водяного пара построена точно. На рисунке 3 показано сравнение расчетного значения и расчетного значения температуры дымовых газов и общего объема дымовых газов на выходе из теплообменника на всех уровнях котельной системы при четырех рабочих условиях. Сторона дымовых газов 1–9 соответствует низкой температуре дымовых газов в панели, температуре дымовых газов на выходе из пароперегревателя первой ступени, температуре дымовых газов на выходе из пароперегревателя третьей ступени, температуре дымовых газов на на выходе из конечного перегревателя высокого давления, температура дымовых газов на выходе из конечного перегревателя низкого давления, температура дымовых газов на выходе из пароперегревателя второй ступени, температура дымовых газов на выходе из перегревателя высокого давления низкого давления -температурный подогреватель, а также температуру дымовых газов на выходе из экономайзера на стороне низкотемпературного подогревателя высокого давления.Максимальная погрешность составляет 3,65%, минимальная погрешность составляет 0,11%, а погрешность находится в пределах 5%. Модель дымовой стороны построена точно. На рисунке 4 показано сравнение ошибок между расчетным значением и значением моделирования некоторых параметров APH при четырех рабочих условиях. Абсциссы 1–4 соответственно соответствуют температуре ПА, СА, обходного потока ПА и потока дымовых газов на входе в АРН. Максимальная ошибка составляет 4,79%, а минимальная ошибка — 0,95%, обе из которых меньше 5%. Модель APH построена точно.

2.3.2. Экспериментальная проверка

Для дополнительной проверки точности имитационной модели полевые эксперименты были проведены на установке повторного нагрева мощностью 1000 МВт в Китае. Согласно 〈коду испытания производительности для котла общего пользования〉 (GB / T10184-2015), 〈инструкциям для сверхсверхкритического вторичного пароперегревательного котла 2X1000 МВт верхнего большого давления и небольшого блока сверхкритического состояния электростанции Huaneng Laiwu через котел〉 (F0310BT001A121) и По другим стандартам испытание проводилось при нагрузке 75% и 100%.Основной перечень приборов для проверки производительности котла приведен в Таблице 2.

Во время эксперимента избегали таких вмешательств, как продувка сажей, коксование и т. Д., Чтобы уменьшить погрешность теста. Качество угля должно быть максимально приближено к проектному качеству угля. Электростанция регулирует работу котла, чтобы параметры подачи пара паровой турбины соответствовали требованиям испытаний, а отклонения и колебания параметров соответствовали требованиям правил испытаний.

В соответствии с сеточным методом в GB / T10184-2015, 10 точек измерения должны быть расположены на выходе каждого APH и байпаса смешанного дымохода. Дымовой газ каждой точки измерения поступает в смесительный барабан через пробоотборник и резиновую трубку для смешивания, а затем вводится в анализатор дымовых газов для обнаружения после смешивания. Данные собираются и сохраняются компьютером с интервалом сбора 10 с, подключение показано на рисунке 5. Измерение температуры дымовых газов и измерение состава дымовых газов выполняются одновременно.Термопара и пробоотборники интегрированы. Термопара подключается к цифровому прибору для контроля температуры через компенсационный провод, и данные собираются и сохраняются компьютером. Режим компоновки показан на Рисунке 6. Выход из воздуховода смешанного дымового газа APH и байпаса является выходной границей дымовых газов котла, а вход вытяжного вентилятора является входной границей котлов первичного и вторичного воздуха. Потери тепла в хвостовой части дымохода и процесс электрического удаления пыли после APH и внесение внешнего тепла с помощью вытяжного вентилятора не учитываются.В соответствии с измеренными составом и температурой дымовых газов рассчитываются тепловые потери дымовых газов, а КПД котла рассчитывается методом обратного баланса в GB / t10184-2015. В таблице 3 показано сравнение эксперимента и моделирования основных параметров работы котла.

Результаты показывают, что измеренный КПД котла составляет 95,70% при 100% нагрузке, скорректированный КПД составляет 95,49%, расчетный КПД составляет 94,84% по результатам моделирования, а относительная погрешность составляет всего 1%; при нагрузке 75% измеренный КПД котла составляет 95.89%, исправленный КПД 95,67%, расчетный КПД 94,54%, погрешность 1,1%. Погрешность находится в допустимом диапазоне, что свидетельствует о точности модели котельной системы.

3. Теоретическая основа анализа

Чтобы проанализировать влияние различных факторов на скорость рециркуляции, необходимо составить уравнение регулирования температуры пара и провести базовый анализ температуры промежуточной точки. Поскольку изменение температуры промежуточной точки приведет к новым температурным характеристикам пара во время работы агрегата, сначала следует проанализировать влияние температуры промежуточной точки на FGR.Затем анализируется влияние других факторов на FGR при постоянной характеристике температуры пара.

3.1. Температура промежуточной точки

Температура промежуточной точки сверхкритического котла относится к температуре рабочей среды в пароводяном сепараторе на выходе из водяной стенки. Изменение температуры в средней точке напрямую отражает скорость потока холодной стенки вытекающего потока и положение, где большая площадь удельной теплоемкости рабочего тела выходит в печь под сверхкритическим давлением.Если температура средней точки будет слишком высокой, поток воды через стенку будет уменьшен, и охлаждающая способность будет плохой; если температура средней точки будет слишком низкой, это приведет к работе сепаратора с водой и попаданию воды в пароперегреватель, что повлияет на безопасную работу пароперегревателя. В реальной работе положение средней точки температуры и поддержание состояния микроперегрева, т. Е. На 10–30 ° C выше, чем температура насыщения или квазикритическая температура, имеют большое значение для эффективной и стабильной работы Блок.

В сверхкритических установках температура точки фазового перехода под давлением в сепараторе определяется как квазикритическая температура, которую можно рассчитать по следующей формуле [37]:

tnl = 541,049953 + 5,744571 ∗ p − 0,0425866 ∗ p2−273,15

(1)

t _nl определяется как квазикритическая температура при давлении p, ° C; p — давление в сепараторе, МПа.

3.2. Уравнение управления паром

Уравнение управления паром — это уравнение баланса энергии, которое отражает изменение коэффициента теплопередачи каждого компонента при изменении условий работы котла.При реальной работе котла очень просто и удобно использовать уравнение управления паром для качественного анализа и количественной оценки влияния условий эксплуатации на температуру пара без всех данных о качестве угля. Для простого расчета параметры подогревателя в следующей формуле применимы к температуре пара первичного вторичного подогрева и температуре пара вторичного подогрева.

Для подогревателей баланс энергии составляет: Для водяной стенки (включая экономайзер) баланс энергии составляет: Определите теплоту парообразования r ₁ :

r — скорость FGR; B _j — расчет расхода угля, кг / с; Q _zr и Q _s соответственно определяются как тепло, передаваемое от дымового газа, производимого 1 кг угля, в подогреватель и водяную стенку (включая экономайзер), кДж / кг; D _zr — массовый расход повторно нагретого пара, G — массовый расход водяной стенки, кг / с; q _zr — количество тепла, поглощаемое 1 кг подогретого пара, кДж / кг; r ₁ — повышение энтальпии в промежуточной точке; h ₁ — удельная энтальпия на выходе из сепаратора; h _gs — удельная энтальпия питательной воды, кДж / кг.

В системе пароперегревателя отсутствует вода для пароохладителя для снижения температуры пароперегревателя, где Δh _zr — общее повышение энтальпии подогревателя, кДж / кг. Определите коэффициент распыления пароохладителя ∅ для каждой ступени: Соотношение между потоком перегретого пара и потоком воды на стенке получается с помощью баланса масс: где D _gr — расход перегретого пара. Определите коэффициент расхода перегревателя d: Комбинируя приведенные выше формулы, можно получить следующую формулу:

QzrQs = dΔhzr (1 − ∑∅) r1

(9)

Передача тепла в котле — сложный процесс.Изменение условий эксплуатации, таких как нагрузка, качество угля, коэффициент избытка воздуха и температура питательной воды, повлияет на теплопередачу в котле. Параметры в уравнении качественно анализируются с помощью переменных рабочих условий и уравнения регулирования температуры пара. Затем точка перегиба каждого параметра количественно анализируется с помощью моделирования. Наконец, резюмируется изменяющаяся тенденция FGR.

4. Результаты моделирования и анализ

В этой статье температура вторичного пара в котле с двойным повторным нагревом в миллион киловатт регулируется на стороне дымовых газов с помощью FGR и заслонки дымовых газов.FGR предназначен для отвода части дымовых газов с низкой температурой из хвостовой части котла и подачи ее в топку котла через рециркуляционный вентилятор, чтобы снизить температуру топки. Таким образом, температуру повторно нагретого пара можно регулировать, изменяя коэффициент поглощения тепла конвекционной поверхностью нагрева и поверхностью радиационного нагрева для достижения расчетной величины. FGR может уменьшить топку в котле, а заслонка дымовых газов устанавливается в хвостовой трубе котла.Дымовой газ делится на две части. Через открытие и закрытие дымового газа пропорция дымового газа в двух дымовых газах изменяется, и изменение количества дымового газа может изменить поглощение тепла подогревателем, чтобы достичь цели регулирования подогреть температуру пара.

С помощью вышеупомянутой системы создается модель EBSILON, и FGR изменяется с различными параметрами в соответствии с расчетным значением температуры подогрева пара.

4.1. Влияние температуры промежуточной точки на FGR

В системе отсчета обсуждается изменение FGR путем изменения температуры промежуточной точки при различных нагрузках.Поскольку мы используем программное обеспечение для моделирования системы, управление температурой промежуточной точки проще, чем фактическая операция, с использованием компонентов температуры в программном обеспечении для управления ею. Таблица 4 представляет собой расчетное значение температуры промежуточной точки при различных нагрузках эталонной системы. Температура промежуточной точки определяется температурой насыщения плюс перегрев около 40 ~ 50 ° C. Температура насыщения — это температура псевдокритической точки, которая рассчитывается по уравнению (1).Чтобы обеспечить безопасную работу устройства, расчетное значение температуры промежуточной точки системы отсчета принимается за максимальное значение, а температура промежуточной точки изменяется между температурой насыщения и максимальной температурой. На рисунке 7 показан график скорости FGR, когда температура промежуточной точки эталонной системы находится под четырьмя нагрузками. Как показано на рисунке 7, при различных нагрузках, с увеличением температуры промежуточной точки скорость FGR уменьшается.Таблица 5 — параметр системы отсчета при различных нагрузках; потребление угля остается постоянным, температура промежуточной точки повышается, количество воды для пароохладителя в перегревателе увеличивается, соотношение угля и воды увеличивается, а температура дымовых газов на выходе из топки увеличивается. При этом расход угля остается неизменным, а увеличение водоугольного отношения означает снижение расхода воды. В то же время температура основного пара останется прежней, а тепло от угля к воде через водяную стенку будет уменьшаться, поэтому температура на выходе из топки увеличится.Количество излучаемого тепла в печи уменьшается, и общее излучаемое тепло также уменьшается, и соответственно увеличивается теплопередача конвекционного дымохода. Расположение подогревателя является чисто конвективным, теплопоглощение подогревателя также увеличивается, и температура подогревателя повышается, то есть с повышением температуры промежуточной точки и температуры подогрева, когда температура достигает 623 ° C, нет необходимости в слишком большом количестве FGR, и скорость FGR снижается.В условиях нагрузки 30%, поскольку расчетное значение температуры промежуточной точки слишком велико, а нагрузка 30% является ненормальной, необходимо выполнять процессы впрыска топлива и поддержки горения для повышения температуры промежуточной точки, чтобы не нужно слишком много FGR, чтобы появилась точка перегиба. На рисунке 8 показана блок-схема влияния температуры промежуточной точки на FGR. Из рисунка 8 видно, что когда изменение температуры промежуточной точки находится в диапазоне 20 ° C, изменение скорости рециркуляции дымовых газов является наименьшим при нагрузке 50% и достигает 4.88%, и изменение является наибольшим при 100% нагрузке, а изменение степени рециркуляции дымовых газов составляет 8,52%. Изменение температуры средней точки сильно влияет на высокую нагрузку.

4.2. Факторы, влияющие на скорость FGR при фиксированной промежуточной температуре

С увеличением FGR коэффициент поглощения тепла поверхностью нагрева может быть отрегулирован, так что температуру подогрева пара можно контролировать в пределах безопасного рабочего диапазона, температуру выхлопных газов могут быть уменьшены, потери тепла выхлопными газами могут быть уменьшены, а концентрация выбросов оксида азота может быть уменьшена.Однако FGR не чем выше, тем лучше. Изменение FGR связано со многими факторами. В этом разделе обсуждается влияние нагрузки, коэффициента избытка воздуха, качества угля и температуры питательной воды на скорость FGR в условиях регулирования температуры в промежуточной точке.

В реальной работе необходимо контролировать температуру на выходе из водяной стенки во время процесса регулирования, чтобы гарантировать, что эта температура представляет собой слегка перегретый пар при любых рабочих условиях, а удельную энтальпию на выходе воды стена может контролировать соотношение угля и воды.Если промежуточная точка изменится, температура пара покажет новые характеристики. Следующие ниже исследования предназначены для изучения изменения температуры перегретого пара и скорости рециркуляции дымовых газов при условии постоянной температуры промежуточной точки.

4.2.1. Нагрузка

Изменение FGR с нагрузкой показано на Рисунке 9. Общая тенденция рециркуляции дымовых газов заключается в уменьшении с увеличением нагрузки. Когда нагрузка превышает 75%, изменение температуры пара имеет тенденцию к плавному, а скорость FGR почти не изменяется; когда нагрузка ниже 75%, скорость FGR уменьшается с увеличением нагрузки.Когда нагрузка ниже 75%, с увеличением количества топлива нагрузка увеличивается, температура дымовых газов на выходе из печи увеличивается, а единичное лучистое тепло Q _s в печи уменьшается. Все подогреватели представляют собой чисто конвекционные теплообменники, поэтому поглощение тепла конвекционной поверхностью нагрева Q _zr увеличивается. В то же время с увеличением нагрузки возрастание энтальпии промежуточной точки r ₁ уменьшается. Через уравнение регулирования температуры пара Q _zr / Q _S и d / r ₁ увеличиваются с увеличением нагрузки.Из рисунка 9 видно, что крутизна отношения первого всегда больше, чем у второго, поэтому рост энтальпии повторного нагрева Δh _zr увеличивается с увеличением нагрузки. При низкой нагрузке рост энтальпии повторного нагрева Δh _zr ниже, и требуется больше FGR, чтобы изменить коэффициент поглощения тепла теплообменником в бойлере, так что температура вторичного пара достигает 623 ° C. С увеличением нагрузки увеличивается энтальпия повторного нагрева Δh _zr , а скорость FGR снижается, чтобы поддерживать температуру первичного вторичного пара неизменной.При нагрузке 50% система постепенно переходит от режима низкой нагрузки к работе с высокой нагрузкой, тенденция изменения поглощения тепла подогревателем становится медленной, тенденция изменения Q _zr / Q _S становится медленной, и появляется точка перегиба. Таким же образом тенденция увеличения энтальпии в промежуточной точке замедляется, что приводит к замедлению d / r ₁ и к поворотной точке. Согласно уравнению регулирования температуры пара, два вышеупомянутых изменения соотношения влияют на повышение энтальпии повторного нагрева, что приводит к замедлению роста энтальпии повторного нагрева при нагрузке 50%, и возникает точка поворота.

Когда система работает при нагрузке выше 75%, энтальпия промежуточной точки уменьшается, что приводит к увеличению d / r ₁ . Согласно уравнению регулирования пара, изменение Δh _zr имеет тенденцию быть плавным. В реальной эксплуатации тенденция изменения температуры пара в котле стабильна от высокой нагрузки до полной, а изменение Δh _zr также происходит медленно, так что FGR в основном такой же.

4.2.2. Изменение качества угля

В реальной эксплуатации качество угля, загружаемого в котел, может быть разным.В установку загружаются два вида угля, отличные от расчетного, и компоненты этих двух видов угля показаны в Таблице 1. При каждом рабочем состоянии предпосылка анализа качества угля состоит в том, чтобы гарантировать, что испарение котла не происходит. менять. Влияние двух видов угля на скорость FGR изучалось путем сравнения расчетных углей. Изменение FGR при различных нагрузках трех видов угля показано на рисунке 9. При одинаковой нагрузке FGR угля 1 и угля 2 ниже, чем у расчетного угля, что указывает на то, что температура повторного нагрева выше, чем у расчетного угля, а скорость рециркуляции дымовых газов для угля 1 самая низкая.

Содержание влаги, золы и летучих веществ в трех видах угля существенно различается, но разница в теплоте сгорания относительно невелика.

При той же нагрузке изменяется только качество угля, температура в промежуточной точке остается неизменной, повышение энтальпии повторного нагрева r ₁ в промежуточной точке почти постоянно, а коэффициент расхода d в ​​промежуточном нагревателе остается неизменным. Из рисунка 9 также видно, что соотношение d / r ₁ из двух не изменилось.Среди трех видов угля наибольшее содержание влаги имеет уголь 1. Когда влажность угля 1 высока, теоретическая температура сгорания уменьшается, единичное лучистое тепло Q _с уменьшается, количество дымовых газов увеличивается, температура дымовых газов на выходе из печи увеличивается, а теплопередача конвекционного подогревателя Q _zr увеличивается. Из уравнения управления паром можно сделать вывод, что повышение энтальпии повторного нагрева Δh _zr угля 1 является наибольшим, что приводит к наименьшей FGR для угля 1.По сравнению с проектным углем уголь 2 является углем с низкой летучестью и высокой зольностью. Из-за этой характеристики трудно воспламенить; зона с самой высокой температурой в печи будет двигаться вверх, что приведет к увеличению температуры дымовых газов на выходе из топки; блок лучистого тепла Q _s меньше; и конвективная теплопередача относительно больше. Из уравнения управления паром можно сделать вывод, что температура и энтальпия повторно нагретого газа увеличиваются немного больше, поэтому FGR угля 2 ниже, чем у рассчитанного угля.По сравнению с углем 2, уголь 1 является разновидностью угля с высокой летучестью и малой зольностью. Однако из Фиг.9 можно видеть, что единичная лучистая теплота дымового газа угля 2 находится между расчетным углем и углем 1, как и повышение энтальпии повторного нагрева Δh _zr . Однако повышение энтальпии повторного нагрева Δh _zr угля 1 является самым большим, а степень рециркуляции дымовых газов является наименьшей. Можно сделать вывод, что при одинаковой нагрузке влияние влажности различных углей на рециркуляцию дымовых газов является наибольшим.

4.2.3. Коэффициент избытка воздуха

Влияние фактора избытка воздуха на скорость FGR изучается исходя из заданного количества угля и расхода PA. Изменяя расход SA, горелка рассчитывает коэффициент избытка воздуха. Чтобы поддерживать температуру повторно нагретого пара неизменной, контроллер регулирует температуру подогретого пара, регулируя количество рециркулируемого дымового газа, и оказывает влияние на изменение FGR. Влияние фактора избытка воздуха на скорость FGR показано на Рисунке 10, и приведены расчетные значения обоих параметров для четырех рабочих условий.При любой нагрузке скорость FGR уменьшается с увеличением коэффициента избытка воздуха. Из вышеизложенного видно, что по мере увеличения нагрузки система имеет тенденцию к постепенной стабилизации, а скорость рециркуляции дымовых газов имеет тенденцию быть постоянной от высокой нагрузки до полной нагрузки, поэтому на рисунке 7 расстояние между четырьмя кривыми становится равным уменьшается постепенно при четырех различных рабочих условиях. При любой нагрузке, поскольку температура промежуточной точки не изменяется, повышение энтальпии r ₁ промежуточной точки остается неизменным, поэтому отношение d / r ₁ является постоянным.Как показано на рисунке 11, когда коэффициент избытка воздуха увеличивается, температура дымовых газов на выходе из печи в основном остается неизменной, теоретическая температура горения уменьшается, а излучение в печи ослабевает, поэтому количество излучения Q _S водной стены уменьшается; в то же время количество дымовых газов увеличивается с увеличением коэффициента избытка воздуха, температура дымовых газов на выходе каждой конвекционной поверхности нагрева увеличивается, удельная теплоемкость и коэффициент теплопередачи дымовых газов увеличиваются, а тепло количество поглощения Q _zr конвективной теплообменной поверхности также увеличивается.Следовательно, соотношение Q _zr / Q _s положительно коррелировало с фактором избытка воздуха. С помощью уравнения управления паром легко определить, что увеличение энтальпии повторного нагрева Δh _zr также увеличивается с увеличением коэффициента избытка воздуха, а FGR — наоборот.

4.2.4. Температура питательной воды

После отключения нагревателя высокого давления, когда температура питательной воды снижается, а нагрузка остается постоянной, питательной воде котла требуется больше тепла, когда она нагревается до той же испарительной способности.С учетом изменения температуры питательной воды расход угля несколько увеличился. На рисунке 12 показан тренд влияния температуры питательной воды на FGR при различных нагрузках. Из рисунка 12 видно, что при одинаковой нагрузке температура питательной воды снижается, а FGR уменьшается. После отключения нагревателя высокого давления температура питательной воды снижается, и тенденция изменения каждого коэффициента и FGR в уравнении регулирования пара с нагрузкой аналогична условиям работы нагревателя высокого давления, который не отключен. выключено в целом, рабочее состояние точки поворота аналогично, и причина аналогична той, что описана в предыдущей главе, которая здесь не обсуждается.В этом разделе в основном обсуждается изменение параметров, вызванное изменением температуры питательной воды при той же нагрузке.

При любой нагрузке после отключения нагревателя высокого давления температура питательной воды снижается, а повышение энтальпии r ₁ промежуточной точки увеличивается. В то же время рабочая жидкость, поступающая в подогреватель, увеличивается из-за экструзии, что приводит к увеличению коэффициента расхода d подогревателя, но это увеличение недостаточно велико, чтобы компенсировать увеличение r ₁ .Следовательно, с увеличением температуры питательной воды d / r ₁ уменьшалась.

После демонтажа ТНВД нагрузка на систему остается постоянной, количество пара уменьшается, и работа агрегата неизбежно возрастает. Затем значение энтальпии на впуске подогреваемого пара будет уменьшено, а тепло Q _zr , передаваемое от отходящего газа угольной установки к первичному подогревателю, увеличится. Однако увеличение Q _s на единицу теплового излучения водяной стенки больше, чем у Q _zr , поэтому отношение Q _zr / Q _s уменьшается.

Для подогревателя давление пара низкое, а удельная теплоемкость мала. Чувствительность повышения температуры промежуточного подогревателя к изменению стороны дымовых газов намного выше, чем у пароперегревателя, поэтому повышение энтальпии повторного нагрева Δh _zr увеличивается после удаления нагревателя высокого давления. Посредством уравнения управления паром при той же нагрузке из рисунка 12 легко получить, что изменение Q _zr / Q _S до и после высокой отсечки меньше, чем d / r ₁ , поэтому повторный нагрев повышение энтальпии Δh _zr после высокой фракции увеличивается, а необходимое количество FGR уменьшается, что согласуется с результатами теоретического анализа.Из рисунка 9 также видно, что разница температур питательной воды до и после отключения нагревателя высокого давления увеличивается с увеличением нагрузки, а энтальпия повторного нагрева Δh _zr увеличивается после отключения нагревателя высокого давления. . Другими словами, для увеличения температуры повторного нагрева не требуется дополнительной FGR. Таким образом, увеличивается и разница FGR до и после снятия ТНВД. От режима высокой нагрузки до режима полной нагрузки температура в печи имеет тенденцию быть постоянной, и разница между Δh _zr и FGR остается примерно такой же.

4.3. Система CBF

Система CBF основана на эталонной системе и удаляет BPF, используемый для нагрева части конденсата и подачи воды. Сравнивая изменения в рециркуляции дымовых газов в двух системах при одинаковых условиях, анализируются причины этого явления, что обеспечивает основу для экономического анализа различных систем с или без использования остаточного тепла дымовых газов.

Чтобы изучить влияние утилизации отходящего тепла дымовых газов на FGR, в этом разделе исследуется изменение FGR системы CBF в непроектных условиях в соответствии с описанным выше процессом исследования.Результаты показывают, что тенденция изменения FGR системы отсчета и системы CBF с параметрами влияния примерно одинакова.