Принципиальные схемы

Галерея принципиальных теплотехнических схем содержит наиболее популярные решения в области обвязки котельных и топочных разных мощностей с применением инновационного оборудования.

          Вариант №1.0. Система теплоснабжения мощностью максимум до 85 кВт с газовым (электрическим) котлом и отопительными контурами радиаторного отопления реализованного с помощью насосной группы серии UK 1", и контуром теплых полов через смесительную насосную группу МК 1. Приготовление горячей воды происходи в бойлере косвенного нагрева EBS-PU посредством насосной группы UK 1". Для гидравлической развязки котла и системы отопления используется гидрострелка Meibes MHK пропускной способностью до 3 куб.м. На подающем трубопроводе установлен сепаратор воздуха Flamcovent для защиты от коррозии и оптимизации работы горелки, на обратном трубопроводе сепаратор шлама Flamcoclean для улавливания микромусора из системы отопления.

   Для автоматизации всей системы используется погодозависимый контроллер отопления HZR-C, который поддерживает температуру в прямом контуре радиаторного отопления в погодозависимом режиме за счет горелки котла (мощности ТЭНа), а контур теплых полов за счет трехходового смесителя насосной группы МК. Автоматика выключает отопительные контура по достижению наружной температуры выше заданной. Гарячая вода поддерживается при заданной температуре и греется в приоритете по отношению к отоплению, для более быстрого нагрева бака ГВС. Контроллер HZR-C позволяет проводить недельное программирование отопительных контуров и нагрев ГВС, для сокращения потребления энергоносителей.

   



 

           Вариант №1.1. Котельная идентичная первому варианту, отличие в поддержке нагрева  горячей воды двумя плоскими солнечными коллекторами MFK которые позволяют нагревать до 300 литров горячей воды за один день в бивалентном бойлере ESS-PU . Солнечные коллекторы обеспечивают самостоятельный нагрев горячей воды в межсезонье и летом, система позволяет на 80% ежегодно закрывать нагрев горячей воды за счет энергии солнца, экономя при этом до 500 куб. метров природного газа ежегодно и увеличивая срок службы газового котла, за счет уменьшения часов его работы. Электронный регулятор солнечной насосной станции S 3/4  имеет функцию обратного выхлаждения и защиты солнечных коллекторов от закипания, которые работают по принципу выброса из емкости избытка тепла в ночное время в реверсном режиме, для того что бы иметь возможность принять энергию солнца на следующий день.

 

   



                 Вариант №1.2 Котельная мощностью 35 кВт с газовым настенным котлом как основным теплогенератором и электрическим котлом как резервным/пиковым, отопительными контурами радиаторного отопления насосная группа  UK 1", и контуром теплых полов смесительная группа МК 1. Для гидравлической развязки котлов и потребителей используется гидравлический разделитель Meibes MHK 25. Для автоматизации всей системы используется погодозависимый контроллер отопления HZR-C и модуль расширения HZR-Е.

       Преимущество данной схеммы в независимой работе радиаторного отопления и теплых полов, то есть возможность определить, что будет доминирующим источником тепла, радиаторное отполения или теплые полы. К примеру автоматика будет выключать радиаторы при температуре на улице 15 оС, а теплые полы будут продолжать работать до температуры на улице 20 оС, что позволит более комфортно и экономично отапливать обьект. Так же автоматика предусматривает автоматическое включение электрического котла при збоях в работе газового котла. При доукомплектации автоматики временным реле MICRO200 будет происходить автоматичекое переключение между  газовым и электрическим котлами по тарифным сеткам, к примеру газовый котел работает с 7-00 до 23-00, а электрический генерирует тепло в дешевом ночном тарифе с 23-00 до 7-00, причем котлы работают в экономичном погодозависимом режиме.



          Вариант №1.3. Система теплоснабжения мощностью до 70 кВт на базе твердотопливного котла как основного источника тепла и газового настенного котла как вспомагательного. Для защиты котла от низкотемпературной коррозии используется насосная группа Meibes с ограничением температуры обратной линии серии MTRE которая защищает твердотопливный котел от разрушения и увеличивает эффективность его работы.

      Для накопления тепловой энергии используется аккумулятор тепла PSX-F, который так же помогает сгладить пики потребления тепла, уменьшить количество загрузок топлива и главное сократить расход топлива, за счет увеличения эффективности его сжигания. Потребления тепла происходит в погодозависимом режиме смесительными насосными группами МК 1 под управлением контроллера HZR-C. Смесительные группы и для радиаторов и для теплого пола используются с целью экономичного потребления тепла из буферной емкости.

Буферная емкость включена в схему по буферно-байпасной схеме через трехходовой клапан ЕМ3, и работает по принципу постоянного отслеживания температуры на обратной линии системы отопления и температуры в буферной емкости. Система питается всегда от буферной емкости если в ней теплоноситель более горячий нежели на обратке системы. При падении в буфере температыры, автоматика отсекает его и включается в работу газовый котел. Данная схема позволяет максимально глубоко охлаждать буфер.

Санитарная горячая вода готовится в бойлере косвенного нагрева EBS-PU от твердотопливного котла и от газового котла во втором приоритете.



          Вариант №1.4. Котельная на базе настенного газового котла мощностью 35 кВт как основоного источника тепловой энергии работающего на отопление посредством радиаторного отопления и теплых полов. Для отопления в ночное время с 23-00 по 7-00 применяется электрический котел, который дешевой электроэнергией(коефициет 0,5) нагревает буферную емкость за 8 часов двузонного тарифа, и далее система потребляет в дневное время дешовую энергию из буферной емкости. При падении температуры в буфере ниже требуемой сиситеме, включается в работу газовый котел. Система полностью автоматизирована контроллерами Sol Max  и HZR-C.



          Вариант №1.4.1. Отопление

 Электрокотел работает в обход буфера на систему отопления в погодозависимом режиме генерируя ровно столько тепла сколько нужно системе отопления, как только наступает 23-00, автоматика переключает трехходовой и переводит котел в режим максимальной мощность, грея буфер до заданной пользователем максимальной температуры, за счет «дешевой» электрики, накапливая ее на дневное время, период когда действует более высокий тариф, и так включительно до 7-00, когда трехходовой снова переключает электрокотел на байпасирование буфера. Параллельно с этим трехходовой клапан установленный между гидрострелкой и коллектором переходит в режим потребление тепла из буферной емкости, аж вплоть до полного его истощения, то есть падения температуры до значения температуры обратной линии системы отопления.

Отопительные контуры и радиаторов и теплого пола со смесителем, управляемые по погоде, это сделано для того, чтобы экономно отбирать с буферной емкости тепло, причем оба отопительные контуры могут работать по заданной заказчиком недельной программе (например держим в доме 22 днем и 18 ночью).

ГВС

Автоматика держит бойлер ГВС по верхнему температурному датчику при минимальной комфортной температуре, при наступлении 23-00 контроллер перегревает бак санитарной воды до температуры 70-80 оС, что бы саккумулировать санитарную воду на период высокого тарифа.



          Вариант №1.4.2. Схема аналогична предыдущей, отличается еще наличием твердотопливного котла, который обеспечивает систему отопления и ГВС энергией в первом приоритете по сравнению с ночным тарифом.



          Вариант №1.5. Котельная на базе настенного газового котла  как основоного источника тепловой энергии работающего на отопление двухэтажного дома посредством радиаторного отопления (либо теплых полов). Как аварийный источник тепла используется твердотопливный котел, включенный напрямую в систему отопления через группу стабилизации обратной линии MTR. Приготовление горячей воды осуществляется в бойлере косвенного нагрева EBS-PU, включенным в систему потребления ГВС через рециркуляционный контур, для обеспечения макисмального комфорта. Автоматика управляет всеми циркуляционными насосами по временным каналам и температурам.



          Вариант №1.6 Принцип работы схемы c твердотопливным котлом и газовым котлом - при отсутствии топлива для твердотопливного котла систему полностью отапливает газовый котел, по мере прогрева буферной емкости и при поднятии температуры в буфере выше нежели температура обратной линии системы отопления, трехходовой клапан ЕМ3-25-12 переходит в режим буфера и система питается сугубо теплом буферной емкости, газовый котел только догревает при необходимости. Гарячая вода греется системой солнечных коллекторов и догревается вторым контуром газового котла, для подстраховки используется ТЭН. Избыток тепловой энергиии солненых коллекторов сбрасывается в буфер и используется для поддержки системы отопления за счет энергии солнечных коллекторов.



          Вариант №1.6.1 Вариант включения твердотопливного котла в систему отопления и приготовления горячей воды газовым котлом.

Схема предусматривает управление контуроми радиаторов и теплыми полами в погодозависимом режиме с недельным программированием. Поддержка системы приготовления воды осуществляется солнечными коллекторами.



          Вариант №1.6.2 Схема аналогична предудущей, но при данной схеме включения твердотопливного котла в момент запуска котла теплоноситель поступает сразу напрямую на гидравлический разделитель в обход буферной емкости, что гарантирует быстрое отключение газового котла при сжигании твердого топлива. По мере прогрева стрелки теплоноситель частично поступает  в буферную емкость и в итоге при нагреве буфера до требуемой температуры автоматика пускает ток обратного теплоносителя не на гидрострелку, а в буфер отбирая тепло там.



          Вариант №1.7.Система отопления частного дома включающая 3 источника тепловой энергии - газовый конденсационный котел, твердотопливный котел и система вакуумных солнечных колекторов MVK. Все источники работают на систему радиаторного отопления, отопление теплыми полами и приготовление горячей воды. Все источники розвязаны посредством гидравлического разделителя, что позволяет экономно потреблять тепловую энергию. Буферная емкость позволяет экономно сжигать твердое топливо, аккумулироватьсолнечную энергию, далее прционно раздавая ее потребителям. Солнечная система из 6 вакуумных коллекторов вырабатывает в год около 12 МВт тепловой энергии, что в традиционном топливе замещает 1500 куб.м природного газа, 3000 кг твердого топлива либо 13000 кВтч электрической энергии. Автоматика Майбес управляет полностью всей системой, работой источников тепла и потребителями. Применение погодозависимой автоматики экономит до 40% традиционного топлива.



           Вариант №1.9. Каскадная котельная тепловой мощностью до 120 кВт с газовыми стационарными одноступенчатыми котлами под управлением погодозависимого контроллера HZR-C. Котлы включены в систему отопления черезгидрострелку V-UK\V-MK пропускной способностью 4,5 куб.м. Система отопления включает в себя три смесительных отопительных контура V-MK, что позволяет иметь независимую температуру в каждом из отопительных контуров под управлением автоматики Latherm Elodrive. Циркуляция в первичном контуре обеспечивается насосными группами V-UK. Котлы защищены групами безопасности Майбес Тип К  от превышения макисмального давления.



         Вариант №1.9.1. Система отопления с газовым котлом, три отопительных контура радиаторов, теплых полов и вентиляции на насоных группах МК 1" и система солнечных коллекторов, работающих на нагрев бивалентного бака ГВС ESS-PU и догрев плавательного бассейна. Система предусматривает нагрев бассейна через последовательно включеный теплообменник типа вода-вода. Автоматика определяет какой из потребителей может быть нагрет системой солнечных коллекторов, анализируя температуры на солнечных коллекторах, в баке ГВС и плавательном бассейне. 



     

         Вариант №1.9.2. Котельная с четырьмя источниками тепловой энергии по приоритету: солнечные коллекторы, тепловой насос, пеллетный котел, газовый конденсационный котел.

Солнце по мере выполнения задач греет сначала санитарную воду, потом бассейн и только потом работает на поддержку системы отопления.

Тепловой насос включен в слоистый буфер аккумулятор в зоне с низкой температурой для увеличения его СОР. Приоритетность пеллетного котла и теплового насоса есть возможность менять, в зависимости от времени года.

Газовый котел включится в работу только тогда если все остальные источники не выполнять задачу по генерировании энергии.

Отопительные контура построены на смесительных группах, для экономичного теплопотребления энергии с аккумулированной в буферной емкости.



          Вариант 2. Комбинированная система отопления с газовым конденсационным котлом работающим на контур радиаторного отопления, нагрев теплых полов, систему вентиляции, приготовления горячей воды и нагрев купательного бассейна. Для поддержки системы ГВС и бассейна в летний период используются плоские солнечные коллекторы MFK.



          Вариант №2.1. Система отопления и приготовления горячей воды на базе твердотопливного и электрического котла. Горячая вода греется в проточной станции 80 кВт с расходом горячей воды 25 л/мин, преимущество данной станции это экономия места топочной, экономное приготовление горячей воды, отсутствие бактерий при простое. Станция предусматривает наличие линии рециркуляции ГВС. Автоматика управляет в погодозависимом режиме системой отопления на базе РО и ТП, а также нагревом плавательного бассейна. Автоматика предусматривает роботу пиллетного котла как основного и электрического как пикового или резервного.



          Вариант №2.2. Схема включения твердотопливного котла в систему отопления с газовым котлом с закрытой камерой сгорания. Принцип работы схемы - при отсутствии потенциала в буферной емкости трехходовой клапан EM3-25-8 отправляет обратку на газовый котел где и происходит его нагрев. При разогреве верхней точке буфера датчик F3 выше температуры обратной линии F7 активируется переключающий клапан и обратка направляется в аккумулятор тепла, где нагревается до температуры F3 и следует в обратную линию котла, далее в котле при необходимости происходит догрев или просто транзитом проходя теплообменник отправляется в систему отопления. Для экономного выноса тепла из буферной емкости необходиммо установить смесительный клапан на выходе из емкости и управлять им с помощью погодозависимого контроллера HZR-C, который так же контролирует горелку газового котла. Данная схема позволяет максимально глубоко выхолаживать буферную емкость, максимально принимая тепло твердотопливного котла.



          Вариант №2.3. Котельная тепловой мощностью до 70 кВт с стальным газовым котлом, отопительными контурами радиаторного отопления, теплых полов и нагрева бойлера косвенного нагрева. Контроллер HZR-C  управляет всей системой в погодозависимом режиме прямым контуром и смесительным, автоматика так же защищает стальной котел от низкотемпературной коррозии.



        Вариант №2.4. Комплексная система теплоснабжения с солнечными коллекторами, тепловым насосом типа вода-вода, электрическим и газовым котлами.



          Вариант №2.5. Система мультитеплогенерации в которой теплоноситель готовится от твердотопливного котла, теплового насоса до точки бивалентности, газового котла как самого последнего в очереди приоритета и системой солнечных коллекторов работающих на нагрев санитаной гарячей воды и поддержку тепмпературы в плавательном бассейне в летнее время и межсезонье. Отопление обьекта комбинированное радиаторное плюс теплые полы, для поддержания климата в зоне бассейна применяется воздушное отопление.



          

Вариант №3. Частный дом 350 м2.

 

Вариант №3.1. Газовый чугунный напольный котел (основной), электрический котел (резервный).

Контроллер HZR-C управляет газовым напольным котлом, как основным источником тепла. Если основной котел не достигает расчетной температуры в течении определенного времени при определенной температуре наружного воздуха, то автоматически включается электрический котел. Электрический котел является резервным.

В первую очередь (приоритетно) автоматика нагревает бойлер ГВС. Котел при работе на ГВС работает на максимальной температуре, потребители отопления не работают.

При работе на отопление, автоматика высчитывает минимально-достаточную температуру котла для данной погоды, чтобы теплоотдающая способность радиаторов и теплого пола были соизмеримы с теплопотерями самого дома.

Это приводит к тому, что уменьшается доля остаточного тепла, которое выбрасывается с дымовыми газами, котел включается только при реальной потребности в тепле, уменьшаются технологические потери тепла в магистральных трубопроводах. Таким образом, котел работает максимально эффективно и экономично.

Линия рециркуляции управляется контроллером по временному каналу, и включается только в те периоды, когда жильцы с наибольшей вероятностью будут пользоваться горячей водой. В периоды, когда использование горячей воды маловероятно, рециркуляция не работает (например, ночью, когда все спят). Это экономит существенный объем энергоресурсов.

Датчик DFW позволяет изменять настройки климата из жилой комнаты, а также найти индивидуальную характеристику теплопотерь именно для дома, в котором располагается котельная.



Вариант №3.2. Настенный газовый котел (основной), электрический котел (резервный).

Контроллер HZR-C управляет одноконтурным газовым настенным котлом, как основным источником тепла. Если основной котел не достигает расчетной температуры в течении определенного времени при определенной температуре наружного воздуха, то автоматически включается электрический котел. Электричекий котел является резервным.

Нагрев бойлера ГВС контролирует электронная плата газового котла, и в первую очередь (приоритетно) переключает при помощи встроенного 3-х ходового клапана движение теплоносителя на змеевик бойлера. Котел при работе на ГВС работает на максимальной температуре, пока в бойлере не будет достигнута заданная температура. После нагрева бойлера котел переключается для работы на систему отопления, и начинает управляться от погодозависимого контроллера HZR-C.

При работе на отопление, автоматика высчитывает минимально-достаточную температуру котла для данной погоды, чтобы теплоотдающая способность радиаторов и теплого пола были соизмеримы с теплопотерями самого дома.

Это приводит к тому, что уменьшается доля остаточного тепла, которое выбрасывается с дымовыми газами, котел включается только при реальной потребности в тепле, уменьшаются технологические потери тепла в магистральных трубопроводах. Таким образом, котел работает максимально эффективно и экономично.

Линия рециркуляции управляется отдельным программируемым по времени реле, и включается только в те периоды, когда жильцы с наибольшей вероятностью будут пользоваться горячей водой. В периоды, когда использование горячей воды маловероятно, рециркуляция не работает (например, ночью, когда все спят). Это экономит существенный объем энергоресурсов.

Датчик DFW позволяет изменять настройки климата из жилой комнаты, а также найти индивидуальную характеристику теплопотерь именно для дома, в котором располагается котельная.



Вариант №3.3. Настенный газовый конденсационный котел (основной), электрический котел (резервный).

Контроллер HZR-C управляет одноконтурным газовым настенным котлом, как основным источником тепла. Если основной котел не достигает расчетной температуры в течении определенного времени при определенной температуре наружного воздуха, то автоматически включается электрический котел. Электрический котел является резервным.

Нагрев бойлера ГВС контролирует электронная плата газового котла, и в первую очередь (приоритетно) переключает при помощи встроенного 3-х ходового клапана движение теплоносителя на змеевик бойлера. Котел при работе на ГВС работает на максимальной температуре, пока в бойлере не будет достигнута заданная температура. После нагрева бойлера котел переключается для работы на систему отопления и начинает управляться от погодозависимого контроллера HZR-C.

При работе на отопление, автоматика высчитывает минимально-достаточную температуру котла для данной погоды, чтобы теплоотдающая способность радиаторов и теплого пола были соизмеримы с теплопотерями самого дома.

Это приводит к тому, что уменьшается доля остаточного тепла, которое выбрасывается с дымовыми газами, котел включается только при реальной потребности в тепле, уменьшаются технологические потери тепла в магистральных трубопроводах.

Также узел Condix повторно прогоняет охлажденный в РО теплоноситель через контур ТП, чтобы максимально его охладить и получить более глубокий эффект конденсации в котле. Это, соответственно, максимально повышает КПД котла и уменьшает расход газа.

Линия рециркуляции управляется отдельным программируемым по времени реле, и включается только в те периоды, когда жильцы с наибольшей вероятностью будут пользоваться горячей водой. В периоды, когда использование горячей воды маловероятно, рециркуляция не работает (например, ночью, когда все спят). Это экономит существенный объем энергоресурсов.

Датчик DFW позволяет изменять настройки климата из жилой комнаты, а также найти индивидуальную характеристику теплопотерь именно для дома, в котором располагается котельная.



Вариант №3.4.  Твердотопливный котел с ручной загрузкой (основной), настенный газовый котел (на подхвате).

Контроллер HZR-C управляет одноконтурным газовым настенным котлом, как основным источником тепла. Если основной котел не достигает расчетной температуры в течении определенного времени при определенной температуре наружного воздуха, то автоматически включается электрический котел. Электрический котел является резервным.

Точкой измерения контроллером значения котловой температуры является гидравлическая стрелка MHK 25, и в которой происходит обмен тепловой энергией между контурами циркуляции потребителями и источниками тепла, но гидравлические импульсы насосов контуров не передаются друг другу. Таким образом температура внутри гидравлической стрелки является равновесной, т.е. она является следствием теплового баланса между источниками и потребителями тепла.

При работе на отопление, контроллер HZR-C высчитывает минимально-достаточную температуру газового котла для данной погоды, чтобы теплоотдающая способность радиаторов и теплого пола были соизмеримы с теплопотерями самого дома. Это приводит к тому, что уменьшается доля остаточного тепла, которое выбрасывается с дымовыми газами, котел включается только при реальной потребности в тепле, уменьшаются технологические потери тепла в магистральных трубопроводах.

Также в системе есть твердотопливный котел, как источник дешевой тепловой энергии дров. Однако его работа требует присутствия человека (закладка топлива, розжиг, чистка котла), и соблюдение определенных правил накопления и выгрузки тепла в систему отопления:

1) Котельная должна иметь источник бесперебойного электроснабжения минимум на 5-6 часов, либо систему аварийного охлаждения котла.

2) Котел должен быть оснащен группой защиты от низкотемпературной коррозии, чтобы не допускать длительного поступление в котел теплоносителя с температурой ниже 65 гр.С. Без такой группы котел будет часто требовать сервисного обслуживания, резко сокращается его срок эксплуатации, может неожиданно треснуть теплообменник котла.

3) Для сжигания дров с максимальным КПД, необходимо между твердотопливным котлом и потребителями тепла установить буферную емкость. Это нужно из-за того, что мощность твердотопливного котла регулируется только при помощи воздушной заслонки, которая регулирует количество воздуха для горения. Если возникает ситуация, что котел дает больше тепла, чем потребляет система отопления (в межсезонье часть термостатов на отопительных приборах закрывается), то в котле прикрывается воздушная заслонка. Это приводит к тому, что горение в нем продолжается с «недогаром», т.е. дрова сгорают только на половину. Вторая половина дров улетает в дымовую трубу в виде горючего газа СО.

Если между твердотопливным котлом и системой отопления установят буферный накопитель, то он будет аккумулировать все тепло, поступающее из котла, а система отопления забирает тепло по необходимости.

Таким образом, дрова сжигаются с максимальной эффективностью, нет перерасхода дров, и периоды между загрузками дров в котел увеличиваются.

Для управления загрузкой буферной емкости теплом от твердотопливного котла и выгрузки накопленного тепла в систему отопления, используется дифференциально-температурный регулятор SolMax. Он выполняет следующие функции:

1) Включает насос твердотопливного котла, если котел горячий. Если в котле прогорели дрова - насос выключается.

2) Контролирует температуру обратной линии котла, подмешивая горячий теплоноситель из подающей линии котла.

3) Контролирует загрузку теплом буферной емкости.

4) Подключает буферную емкость в обратную линию системы отопления, если температура последней ниже на определенное количество градусов относительно верхней части буферной емкости.

Отключает буферную емкость, если она отдала системе отопления все накопленное тепло.

Таким образом, пока буферная емкость нагрета, насосы потребителей тепла забирают тепло на свои нужды из нее. Поскольку емкость может быть нагрета до 90 гр.С, все контуры отопления должны быть смесительными. Это нужно для того, чтобы в систему отопления отбиралось только нужное количество тепла и в буферной емкости не перемешивались слои с разной температурой.

Поскольку отобранный из буфера подогретый теплоноситель проходит через гидрострелку, то на время выгрузки тепла из буферной емкости другие котлы будут остановлены регулятором HZR-C. Они включатся только тогда, когда тепло в буферной емкости закончится.

В этот момент регулятор SolMax подает питание на световой индикатор (лампочку), и ответственный за работу котла человек будет знать, что тепло от дров закончилось. Пока он не загрузит дрова, теплоснабжение дома будет осуществляться от газового котла.

Нагрев бака ГВС управляется отопительным регулятором HZR-C. Если буфер подключен регулятором SolMax к системе отопления, то бойлер полностью или частично греется за счет дров.

Линия рециркуляции управляется отдельным программируемым по времени реле, и включается только в те периоды, когда жильцы с наибольшей вероятностью будут пользоваться горячей водой. В периоды, когда использование горячей воды маловероятно, рециркуляция не работает (например, ночью, когда все спят). Это экономит существенный объем энергоресурсов.

Датчик DFW позволяет изменять настройки климата из жилой комнаты, а также найти индивидуальную характеристику теплопотерь именно для дома, в котором располагается котельная.

Данная схема позволяет расходовать газ только в дешевом тарифе, когда в доме никого нет, или некому подбрасывать дрова. Как только начинает полноценно работать твердотопливный котел, газовый котел выключается. Электрический котел нужен для подстраховки на случай форс-мажорных обстоятельств.

Примечание:Хозяин дома самостоятельно контролирует использование газа в пределах льготного тарифа.



Вариант №3.5. Пеллетный котел (основной), настенный газовый конденсационный котел (резервный), гелиосистема для поддержки ГВС на плоских коллекторах MFK001.

В данной схеме ведущим котлом является пеллетный котел, который сжигает гранулированные древесные опилки (пеллеты). Преимущества данного решения следующие:

1) Стоимость тепла, полученного от правильно сожжённых пеллет, дешевле, чем стоимость тепла от газа вне льготного тарифа.

2)  Пеллетный котел не требует постоянного присутствия человека, он подает топливо и разжигается автоматически.

Работа пеллетного котла контролируется регулятором SolMax (24) по степени загрузки буферной емкости (15) теплом. Это связано с тем, что пеллетный котел должен работать только в высокотемпературном режиме (90 гр.С / 70 гр.С), и после розжига и разогрева имеет определенное количество остаточного тепла. Система отопления работает в низкотемпературном режиме, параметры которого зависят от текущей погоды. Поэтому буферная емкость служит тем звеном, которая связывает между собой две разнотемпературные системы.

Также регулятор SolMax управляет загрузкой тепла от пеллетного котла в буферную емкость (15), защищает пеллетный котел от низкотемпературной коррозии, и подключает/отключает буферную емкость (15) к системе отопления при наличии/отсутствии в ней температурного потенциала относительно температуры обратной линии системы отопления.

Если пеллетный котел имеет температуру выше, чем гидрострелка (F6), то регулятор SolMax перенаправляет по «буферно-байпассной схеме» тепло прямо в гидрострелку, минуя буферный бак. В буферный бак будет направлено избыточное тепло, после того, как пеллетный котел нагреет гидрострелку до максимальной температуры.

Система отопления находится под управлением погодозависимого регулятора HZR-C (20) с регулятором-расширением HZR-E(21). Эти контроллеры высчитывают минимально допустимую температуру подающей линии для каждого отопительного контура, чтобы выровнять способность отопительных приборов отдавать тепло со способностью дома терять тепло. Соответственно, контроллер HZR-C(20), который управляет газовым котлом и электрическим котлом, следит за тем, чтобы в гидрострелке (8) не упала температура ниже определенной отметки для текущей погоды. Если буферная емкость выгружает тепло, то в гидрострелку поступает высокотемпературный теплоноситель, котлы остаются выключенными, а смесительные насосные группы D-MK 25 (2), берут порцию горячего теплоносителя, отдают порцию хорошо охлажденного теплоносителя. Циркуляция контуров при этом замкнута на смесителях в насосных группах. Это исключает ненужное перемешивание слоев в буферной емкости.

Точкой измерения контроллером значения котловой температуры является (F2) гидравлическая стрелка MHK 25 (8), и в которой происходит обмен тепловой энергией между контурами циркуляции потребителей и источников тепла. Но гидравлические импульсы насосов контуров не передаются друг другу. Таким образом, температура внутри гидравлической стрелки является равновесной, т.е. она является следствием теплового баланса между источниками и потребителями тепла.

Если буферная емкость остыла, регулятор SolMax (24) отключает ее от системы отопления, температура в гидравлической стрелке постепенно упадет, регулятор включит газовый котел, и будет им держать расчетную температуру в заданном диапазоне. Это приводит к тому, что уменьшается доля остаточного тепла, которое выбрасывается с дымовыми газами, котел включается только при реальной потребности в тепле, уменьшаются технологические потери тепла в магистральных трубопроводах. Если газовый котел не достигает расчетной температуры в течении определенного времени при определенной температуре наружного воздуха, то автоматически включается электрический котел. Электричекий котел является ре-

зервным.

Нагрев бака ГВС управляется от отопительным регулятором HZR-C (20). Если буфер подключен регулятором SolMax к системе отопления, то бойлер полностью или частично греется за счет пеллет.

В солнечное время горячая вода греется за счет солнечной энергии. Для этого в систему интегрирован гелиоконтур на основе 3-х коллекторов MFK001 (25). Такое решение позволяет аккумулировать солнечное тепло в баке ГВС, и не включать котельную установку летом на нагрев бака ГВС, если тепла в баке достаточно. В межсезонье такая гелиоустановка позволит уменьшать потребление платных энергоносителей на нужды ГВС. Линия рециркуляции управляется отдельным программируемым по времени реле, и включается только в те периоды, когда жильцы с наибольшей вероятностью будут пользоваться горячей водой. В периоды, когда использование горячей воды маловероятно, рециркуляция не работает (например, ночью, когда все спят). Это экономит существенный объем энергоресурсов.

Датчик DFW (22) позволяет изменять настройки климата из жилой комнаты, а также найти индивидуальную характеристику теплопотерь именно для дома, в котором располагается котельная.

Данная схема позволяет расходовать газ только в дешевом тарифе, когда в бункере пеллетного котла закончилось топливо. Как только начинает полноценно работать пеллетный котел, газовый котел выключается. Электрический котел нужен для подстраховки на случай

форсмажорных обстоятельств.



Вариант №3.6. Пеллетный котел (основной), электрический котел (резервный), самосливная гелиосистема Drain Back для поддержки отопления и приготовления ГВС на плоских коллекторах FKF-240-V.

Основным источником тепла в данной схеме есть пеллетный котел. Присутствующий в схеме электрический котел является резервным. Это позволяет эксплуатировать котельную без постоянного присутствия человека.

Пеллетный котел имеет на борту свой регулятор, который управляет горелкой, и котловым насосом. Специальный регулятор HZR-P контролирует прогрев комбинированного бака (7) вверху (F2) и внизу (F5).

Если верх бака (F2) охладился до определенной температуры, то регулятор включает пеллетный котел, и держит его включенным, пока температура внизу бака (F5) не поднимется до нужного значения. Такая технология нагрева позволяет накапливать в нижней части емкости порцию охлажденного теплоносителя, и включать котел только тогда, когда для него есть большой фронт работы. Таким образом, решаются следующие проблемы использования пеллетного котла:

1) Котел имеет возможность прогреться, выйти на стационарный режим, и с максимальным КПД на максимальной мощности в высокотемпературном режиме выдать нужное количество тепла. Другими словами, котел в любое время года работает с максимальной эффективностью без тактований и пережога топлива.

2) В пеллетные котлы не допускается теплоноситель с температурой ниже 60 гр.С, а, значит, пеллетные котлы могут работать только в режиме 80-60 гр.С. За это отвечает насосная группа D-MTRE с термостатическим приводом. Она подмешивает теплоноситель в обратную линию из подающей линии, чтобы поднять температуру обратной линии. Если котел не будет догрет до нужной температуры, то эта насосная группа просто отсечет котел от комбинированной емкости.

3) С другой стороны, для экономного потребления тепловой энергии потребителями тепла, им требуется понижать температурный график в соответствии с погодными условиями. Находящаяся комбинированная емкость (7) между пеллетным котлом и потребителями тепла решает эту задачу.

Комбинированный бак (7) условно поделен на две части по вертикали:

1) Верхняя часть предназначена для аккумуляции тепла для приготовления ГВ.

2) Нижняя часть предназначена для аккумуляции тепла для отопления.

Все источники тепла являются высокотемпературными, поэтому подающая линия от них заведена в самый верх комбинированного бака (7), а обратная линия - в самый низ. Это сделано для того, чтобы обеспечить приоритетное снабжение теплом зоны приготовления ГВ. После того, как горячим теплоносителем будет заполнена верхняя зона ГВ (теплая вода всегда поднимается вверх), тепло дойдет и до нижней зоны. Потребители тепла подключены к нижней части бака, чтобы исключить из контура циркуляции систем отопления то тепло, которое предназначено для приготовления горячей воды, и находится сверху.

Таким образом, если потребители тепла разберут все выделенное для них тепло, или им потребуется держать более холодный теплоноситель, то висящая сверху «подушка» горячего теплоносителя останется нетронутой. Перебоев с горячей водой не будет.

Для обеспечения циркуляции по отопительным контурам использован узел Condix (15) с предустановленным снизу электронным насосом.

Этот узел качественно выхолаживает теплоноситель, пропуская его вначале через контур РО, а потом доохлаждает его в ТП. Это приведет к тому, что возвращающийся теплоноситель в комбинированный бак будет стремиться упасть на самое дно, и не будет участвовать в перемешивании слоев. Также использование узла Condix позволяет использовать управление от регулятора HZR-P без расширений. Это уменьшает стоимость решения.

Гелиосистема в данном решении подобрана для поддержания отопления (ТП) в демисезон, и для приготовления ГВ (летом полностью, в демисезон частично).

Коллекторы FKF-240-V (9) вместе с емкостью Drain Box (10) образуют самосливную систему, смысл которой заключается в том, что при выключении циркуляции в системе, теплоноситель сливается в емкость Drain Box, а коллекторы заполняются воздухом. В таком случае коллекторы могут стоять горячими под прямыми солнечными лучами, а теплоноситель защищен от перегрева. Дополнительная защита или закрытие части коллекторов не нужны.

Если коллекторы нагреты, а в баке-накопителе возникла потребность в тепле, то включается циркуляционный насос гелиоконтура, закачивает теплоноситель в солнечные коллекторы (9), и начинает вносить тепло из коллекторов в комбинированную емкость (7).

Если поступающий из коллекторов подогретый теплоноситель горячее верхней зоны бака (7), то он вначале заходит в верхний теплообменник, а потом поступает на доохлаждение в нижний теплообменник.

Если верхняя часть бака (7) горячее, чем солнечный теплоноситель, то, чтобы не выхолаживать зону ГВС, он перенаправляется смесителем (18) на нижний змеевик.

Полученное солнечное тепло поднимается на ту высоту внутри бака, где находится слой с таким же температурным потенциалом. Это тепло будет использовано там, где есть в нем наибольшая потребность.

Примечание: Такая система позволяет максимально глубоко входить в отопительный сезон без использования котлов, и максимально быстро из него выходить с наступлением солнечной погоды. В теплое время года потребности в тепле покрываются почти полностью за счет накопленной солнечной энергии. Хозяин дома контролирует наличие пеллет в бункере раз в несколько дней ( зависит от мощности котла и объема бункера), и чистит топку пеллетного котла раз в неделю от золы.



Вариант №3.7. Электрический котел (ночной тариф), газовый конденсационный котел (на подхвате).

В данной схеме основным источником тепла является электрокотел. Он работает в паре с накопительными баками, и имеет повышенную мощность, чтобы в период действия «ночного тарифа» не только топить дом за счет скидки на электроэнергию, но и накапливать тепло в баках накопителях. Когда время действия «ночного тарифа» закончится, котельная еще долгое время будет снабжаться теплом, которое было запасено в буферных емкостях.

Если спустя некоторое время накопленное тепло «ночного тарифа» закончится, то автоматика включит газовый котел, который стоит «на подхвате». Газовый котел в отопительный сезон работает на закрытие дефицита между потребностью дома в тепле, а летом только на приготовление ГВС. В результате будет потребление энергоносителей только в границах льготных тарифов. Система отопления, которая состоит из РО, ТП и ГВС снабжается теплоносителем через узел Condix (1), который имеет свойство глубоко выхолаживать обратную линию теплоносителя, пропуская его последовательно вначале через систему РО, а потом через систему ТП. Поскольку Condix нуждается в наличии внешнего котлового насоса, то под ним устанавливается электронный циркуляционный насос. Он обеспечит движение теплоносителя между гидрострелкой (5) и Condix (1), с забором тепла из буферных баков, если контроллер SolMax (9) их подключит. Использование именно электронного котлового насоса обусловлено тем, что он увеличивает производительность при открытии термоклапанов на радиаторах, и уменьшает при их закрытии. Это позволит исключить ненужное перемешивание слоев в буферных баках (18) и уменьшить количество остаточного низкопотенциального тепла в них.

Работой системы отопления, и включением газового котла управляет погодозависимый контроллер HZR-C (7). По температуре наружного воздуха он высчитывает минимальную температуру подающей линии РО, ТП, и, соответственно, котла. Это приводит к тому, что котел имеет больший КПД за счет более глубокого охлаждения дымовых газов, получения максимального количества конденсата, и, в конечном итоге, потребляет минимальное количество газа.

Также, изменяя температуру подающей линии в зависимости от температуры наружного воздуха, контроллер (7) выравнивает теплоотдающую способность отопительных приборов с текущими теплопотерями дома. Это исключает возникновение перетопов в отапливаемых помещениях, делает внутридомовой климат комфортным, и исключает нецелевой перерасход тепловой энергии и энергоносителей.

Регулятор HZR-C (7) имеет комнатный датчик температуры DFW (8), который позволяет согласовывать теплогенерацию с фактической потребностью дома в тепле. Также при помощи датчика DFW (8) можно управлять внутридомовым климатом не входя в помещение котельной. Параллельно с газовым котлом в системе присутствует электрокотел с системой буферных баков под управлением регулятора SolMax (9).

Эта система работает так: Если наступает временной период «ночного тарифа», а именно с 23 ч по 6 ч, то контроллер SolMax проверяет температуру наружного воздуха датчиком F8. Если он определяет, что «за бортом» температура достаточно низкая (допустим, ниже 12 гр.С), то он включает на период действия «ночного тарифа» электрокотел и загружает буферные баки теплом.

У первых двух баков стоят 3-х ходовые смесители (11) с термостатическими приводами (17). Они позволяют загрузить все 3 бака поочереди. Это позволяет остаточным теплом догревать баки до максимальной температуры. Если погода выдалась теплая, то будут догреты все три бака. Если погода будет холодная и ночью на отопление потребуется больше тепла, чем требуется, то количество нагретых баков уменьшается, но эти баки будут нагреты до максимально возможной температуры.

В то же время регулятор SolMax (9) сравнивает температуру обратной линии, которая возвращается охлажденной из узла Condix (1), и верхнюю часть буферной ёмкости №1 (датчик F3, SolMax).

Если бак оказывается горячее на 150С, регулятор SolMax при помощи смесителя (11) с приводом (12) подключает баки (18) в контур циркуляции, перегретый теплоноситель попадает в гидрострелку (5), датчик отопительного контроллера (F2, HZR-C) видит превышение температуры и выключает котел. И пока буферные баки (18) нагреты, газовый котел стоит в режиме ожидания, не сжигая газ.

Когда баки (18) охлаждаются до такой температуры, когда не могут поддерживать отопление, то регулятор Sol Max (9) отключает их от контура циркуляции теплоносителя. Включается газовый котел и подхватывает теплоснабжение этого дома.

Бак ГВС греется приоритетно (РО и ТП в это время не работают) от узла Condix (1). Линия рециркуляции ГВ работает от таймера (16). Это позволяет включать ее только в прогнозируемый период пользования горячей водой, и оптимизировать затраты тепла.

Примечание: вместо газового котла может быть использован другой котел на любом виде топлива.



Вариант №3.8. Воздушный тепловой насос (основной), газовый конденсационный котел (пиковый).

В данной схеме предполагается, что тепловой насос «воздух-вода» является основным источником тепла, который обеспечивает теплом систему отопления (СО) и приготовления горячей воды (ГВС) в то время отопительного сезона, пока температура наружного воздуха держится выше отметки Тнар.возд=-40 гр.С.

В периоды, когда приходит более холодная погода, система отопления переключается на газовый котел, как более высокотемпературный источник тепла.

При теплоснабжении от теплового насоса (ТН), вначале разогревается верхняя часть бака SKSE-2 1301/200 (9), которая обеспечивает приготовление ГВС. После этого 3-х ходовой (16) с приводом (15) переключают тепловой насос на работу на нижнюю часть буфера, где тепловой насос держит ту температуру, которая требуется дому для теплоснабжения при текущей погоде.

Такая схема работы позволяет хранить «неразбираемый» запас тепла для ГВС и накапливать его за счет маломощного источника тепла за длительное время.

Поскольку тепловой насос «воздух-вода» расположен на улице, то для транспортировки тепла в бак (9) необходимо использовать незамерзающую жидкость - антифриз (24). Для теплопередачи тепла от антифриза к водяной системе отопления можно использовать встроенные в бак (9) змеевики соответствующей площади, либо отдельный теплообменный модуль.

Санитарная горячая вода греется во внутреннем баке ГВС по принципу «водяной рубашки». Если протяженность трубопроводов ГВ больше 12 м.п. в длину, необходимо предусмотреть рециркуляцию ГВ (10). Это позволит уменьшить время ожидания горячей воды (ГВ) из крана в периоды вероятного пользования ГВ.

Отбор тепла на нужды системы отопления осуществляется с нижней части бака (9) смесительными насосными группами D-MK 25 (1), одна из которых снабжает теплом систему радиаторного отопления, а вторая - систему «теплый пол». Такая комплектация позволяет замкнуть кольцо циркуляции каждого из контуров на смесителе, а из бака (9) брать «тепло» и выкладывать «холод» не перемешивая при этом слои теплоносителя в нем. Этот метод оставляет мало низкопотенциального тепла в баке, и более эффективно использует накопленное тепло.

Комплект врезки 3-х ходового смесителя (7) позволяет переключать отбор тепла потребителями между баком (9) и гидрострелкой (8). Управляет переключением регулятор SolMax (20).

Температурный режим в системе РО контролируется регулятором HZR-P (17) и корректируется при помощи комнатного датчика температуры DFW (18). Температурный режим в системе ТП контролируется регулятором HZR-E (19), который подключен как расширение к регулятору (17).

Эти контроллеры снимают показания наружной температуры, и высчитывают такую температуру подающей линии для каждого из контуров, чтобы «уравнять» способность системы отопления отдавать тепло с текущими теплопотерями дома. Таким образом, накопленное тепло расходуется очень экономно, тепловой насос работает только по мере необходимости.

Регулятор HZR-P имеет 2 датчика температуры на баке (9) в зоне накопления тепла на нужды отопления. Один датчик располагается вверху зоны, другой внизу. Это позволяет тепловому насосу ТН максимально эффективно загружать теплом эту зону.

Если температура за бортом упала ниже отметки Тнар.возд=-40 гр.С, то регулятор Sol Max (20) включает котел, переключает потребителей на забор тепла с гидрострелки (8), отключает тепловой насос от управления регулятором HZR-P (17) при помощи реле (26). После окончания больших холодов, данная установка снова переключается на теплогенерацию от теплового насоса «воздух-вода».



Вариант №3.9. Грунтовый тепловой насос (основной), электрический котел (пиковый), вакуумные коллекторы MVK001 для поддержки отопления и ГВС.

Основным источником тепла в данной схеме является тепловой насос, электрический котел является резервным источником тепла, а солнечная система является вспомогательным источником тепла в отопительном сезоне. В теплое время года солнечная система регенерирует тепловой дебет грунтовых скважин.

Тепловой насос одновременно подключен к двум различным циркуляционным системам:

1) Низкотемпературный «солевой контур», в котором охлажденный тепловым насосом теплоноситель до температур +30 гр.С...+60 гр.С протекая через грунтовые скважины, нагревается на 3-5 гр.С и доставляет это низкопотенциальное тепло в тепловой насос. Расходомеры (18) вместе с балансировочными вентилями (19) предназначены для управления затеканием теплоносителя по грунтовым зондам. Таким образом, тепловой насос изымает тепловую энергию из недр Земли.

2) Высокотемпературный водяной отопительный контур, в который тепловой насос вкладывает полученную из недр Земли тепловую энергию, только с более высокой температурой +35 гр.С...+60 гр.С. Это получается за счет «цикла Карно» (принцип работы холодильника). Таким образом, тепловой насос снабжает теплом систему отопления.

Важный момент:потребители тепла должны быть подобраны под низкотемпературный график теплоснабжения с температурой подачи не более +60 гр.С. При работе бака ГВС с тепловым насосом, нагрев воды в нем возможен только до 48 гр.С. Тепловой насос имеет незначительную мощность, поэтому бак ГВС он нагревает в первую очередь (по приоритету). При работе с тепловым насосом нам необходим бак ГВС объемом 500л. Однако, если мы берем отдельный бак ГВС, то надо соблюсти еще одно правило: при непосредственной работе теплового насоса на змеевик бака ГВС, необходимо, чтобы соблюдалось соотношение:

2 змеевика х 4 кВт/ч тепловой мощности ТН

Это соотношение важно, чтобы бак ГВС мог усваивать все тепло, которое поступает от теплового насоса. Иначе тепловой насос будет тактовать, и очень долго греть воду, не переключаясь на отопление.

Поэтому выбираем бак SSH-Plus 801, объемом 800л. Это обусловлено тем, что верхний змеевик греет чуть больше половины бака, а, значит, без поддержки солнечной системы, только тепловым насосом, мы можем нагреть как раз те необходимые 500л горячей воды.

На период нагрева бака ГВС отопительные контуры отключаются. После нагрева бака ГВС до заданной температуры, регулятор HZR-C (20) посредством переключающего клапана с приводом (13, 15) перенаправит тепловой насос на буферный бак SPSX-F 300 (8). Этот бак служит для того, чтобы обеспечить тепловому насосу минимальный задел работы на 15 минут, оптимизировать его работу в межсезонье при малой потребности в тепле, создать запас тепла для последующего его отбора потребителями (РО и ТП) в период между включениями теплового насоса.

Контуры отопления РО и ТП на узле Kombimix 2MK (9) оснащены смесителями, которые замыкают кольцо циркуляции внутри контура, а буферные емкости используют чтобы взять порцию тепла сверху, и положить порцию холода снизу. Это позволяет не перемешивать слои внутри баков, и максимально эффективно использовать накопленное тепло. Управляются смесительные контуры от спарки регуляторов HZR-C (20) и HZR-E (21) в соответствии с индивидуальной температурной и временной программами. Имеющийся датчик комнатной температуры DFW (23) выключает радиаторное отопление по факту достижения нужного климата внутри отапливаемых помещений. Выключать теплый пол не имеет смысла по причине его высокой тепловой инерции.

Гелиосистема из 24 вакуумных коллекторов выгружает все тепло в буферный бак SPSХ-F 2000 (7), а потом из него тепло направляется либо на поддержку ГВС, либо на поддержку отопления. Напрямую подключить данное гелиополе к баку ГВС нельзя, потому что площадь солнечного змеевика бака ГВС несоизмеримо мала с площадью гелиополя.

Управляет гелиосистемой регулятор Maximal Pro (4) c цветным дисплеем, отображающим все процессы, происходящие в установке.

Если верхняя часть бака (7) горячее на 15 0С обратной линии системы отопления TS6, то регулятор (4) подключает бак (7) к выгрузке тепла в систему отопления. Если накопленное тепло окажется разобранным (разница между верхней частью бака (7) и датчиком TS6 будет меньше 40 гр.С), то бак (7) будет отключен от системы отопления.

Это исключает ситуацию, когда тепловой насос греет неоправданно большой объем отопительной воды. Если буферный бак SPSX-F 2000 будет нагрет до максимальной температуры, а на солнечные коллекторы (1) будет продолжать падать солнечная энергия, то выгрузка тепла от гелиосистемы будет направлена на повышение теплового дебета скважин теплового насоса (летний режим). Это позволит повысить энергоэффективность теплонасосной установки к следующему периоду отбора тепла.

Если не стоит задача повышать температурный дебет скважин летом, то избыточное тепло летом можно направить на нагрев бассейна, либо закрыть коллекторы на этот период роллетами (опция).

Используемые в схеме сепараторы воздуха (11) предназначены для улавливания микропузырьков воздуха в циркуляционных системах. Это препятствует накоплению воздуха в разных частях отопительной системы и последующим прекращением циркуляции теплоносителя в них.

Сепараторы твердых частиц (12) - улавливают частички мусора и не допускают засорение теплогенерирующего оборудования.