PL219372B1 - Sposób poprawy sprawności kotłowni wodnej i kotłownia wodna - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób poprawy sprawności kotłowni wodnej i kotłownia wodna, w której źródłem ciepła jest kocioł kondensacyjny współpracujący ze sprzęgłem hydraulicznym.

Zastosowanie sprzęgła hydraulicznego w układzie hydraulicznym kotłowni z kotłami kondensacyjnymi jest rozwiązaniem znanym i często zalecanym przez producentów kotłów. W układzie takim powstają dwa praktycznie niezależne obiegi grzewcze - pierwotny i wtórny. W obiegu pierwotnym może występować jeden lub kilka kotłów. W zależności od zmieniającego się w ciągu pracy kotłowni zapotrzebowania na ciepło poszczególne kotły mogą być uruchamiane lub wyłączane z pracy, a przy palnikach dwustopniowych czy modulowanych mogą zmieniać się stopnie ich pracy. Włączanie i wyłączanie poszczególnych kotłów powoduje włączanie i wyłączanie pomp kotłowych lub zmianę ich prędkości obrotowej. Zmiany te są wynikiem zmieniającego się w czasie zapotrzebowania na ciepło. Znane rozwiązanie współpracy kotła kondensacyjnego ze sprzęgłem hydraulicznym zaprezentowane m.in. w pracy K. Mizielińskiej „Metody hydraulicznego oddzielenia obiegów kotłowych od obiegów grzewczych”, COW 10/97 czy w „Poradniku Projektanta systemów grzewczych firmy De Dietrich” zakłada, że przy poprawnym zwymiarowaniu układu ze sprzęgłem przepływ w obiegu pierwotnym powinien być nieco większy niż w obiegu wtórnym. Taki warunek zabezpiecza sprzęgło przed strumieniem wstecznym i zapewnia podwyższanie temperatury wody powracającej do kotłów. W tym przypadku poprawne zwymiarowanie polega na zapewnieniu, aby suma wydajności pomp w obiegach kotłowych była większa od sumy wydajności pomp w obiegach grzewczych. Dla kotłów kondensacyjnych wpływa to na obniżenie ich sprawności. „Poradnik Projektanta kotłowni wodnych z kotłami niskotemperaturowymi i kondensacyjnymi firmy Brotje” czy „Materiały informacyjne firmy Viessman. Technika kondensacyjna” zalecają, aby suma wydajności pomp w obiegach kotłowych była mniejsza niż suma wydajności pomp w obiegach grzewczych. W rozwiązaniu tym występuje strumień wsteczny w sprzęgle, nie następuje podwyższanie temperatury wody powracającej do kotła, ale powoduje to obniżenie temperatury wody płynącej do obiegu grzewczego. Inne znane rozwiązanie zaprezentowane w pracy

K. Mizielińskiej „Nie bójmy się kotłów kondensacyjnych! Układy hydrauliczne w kondensacyjnych źródłach ciepła”, Polski Instalator 11-12/97 polega na takim zwymiarowaniu układu, aby suma wydajności pomp w obiegach kotłowych była równa sumie wydajności pomp w obiegach grzewczych. R. Egger w artykule „Rozwój, trendy, zastosowanie i podłączenie. Wiszące gazowe kotły jedno- i dwufunkcyjne (2)”, Polski Instalator 1/99, czy D. Schlapmann „Układy hydrauliczne (1)”, Polski Instalator 4/96 nie zalecają stosowania sprzęgieł w układach z kotłami kondensacyjnymi.

Sposób poprawy sprawności kotłowni wodnej według wynalazku wykorzystujący regulację wydajności pompy, charakteryzuje się tym, że mierzy się temperaturę na przewodzie powracającym z instalacji - przed sprzęgłem hydraulicznym oraz temperaturę na przewodzie powracającym do kotła za sprzęgłem hydraulicznym. Jeżeli temperatura wody powracającej do kotła wzrośnie w stosunku do temperatury wody powracającej z instalacji wówczas zmniejsza się wydajność pompy obiegu kotłowego, dzięki czemu poprawia się sprawność kotłowni.

Kotłownia wodna, w której źródłem ciepła jest kocioł kondensacyjny współpracujący ze sprzęgłem hydraulicznym wyposażona w pompę, przewody, zawory, czujniki, regulatory charakteryzuje się tym, że ma dwa czujniki temperatury, pierwszy czujnik temperatury umieszczony na przewodzie powracającym z instalacji, przed sprzęgłem hydraulicznym oraz drugi czujnik temperatury umieszczony na przewodzie powracającym do kotła, za sprzęgłem hydraulicznym. Obydwa czujniki podłączone są do regulatora, do którego podłączona jest także pompa obiegu kotłowego o zmiennej prędkości obrotowej. Jeżeli wzrasta temperatura wody powracającej do kotła w stosunku do temperatury wody powracającej z instalacji wówczas z regulatora wysyła się sygnał zmniejszający wydajność pompy obiegu kotłowego.

Zastosowanie automatyki, czujników i regulatora, według wynalazku w układzie hydraulicznym kotłowni umożliwia taką współpracę kotła kondensacyjnego i sprzęgła hydraulicznego, która nie powoduje podwyższania temperatury wody powracającej do kotła i jednocześnie nie powoduje przepływu wstecznego przez sprzęgło, co znacznie poprawia sprawność kotłowni.

Rozwiązanie według wynalazku pokazane jest na rysunku przedstawiającym schemat blokowy kotłowni wodnej oraz w przykładzie realizacji.

P r z y k ł a d

Kotłownia wodna zawierająca dwa obiegi grzewcze - pierwotny i wtórny, wyposażona w kondensacyjny kocioł 6 gazowy połączony ze sprzęgłem hydraulicznym 4, przewody, zawory. W kotłowni

PL 219 372 B1 niezależnie od ilości kotłów 6 zainstalowana jest jedna pompa obiegu kotłowego 5 o zmiennej prędkości obrotowej. Wydajność pompy ustala się na podstawie wskazań dwóch czujników temperatury 1 i 2. Pierwszy czujnik temperatury 1 zamontowany jest na przewodzie powracającym z instalacji - przed sprzęgłem hydraulicznym 4. Drugi czujnik temperatury 2 zamontowany jest na przewodzie powracającym do kotła 6 - za sprzęgłem hydraulicznym 4. Obydwa czujniki 1 i 2 podłączone są do regulatora 3. Do regulatora 3 podłączona jest także pompa obiegu kotłowego 5. Jeżeli wzrasta temperatura wody powracającej do kotła 6 w stosunku do temperatury wody powracającej z instalacji wówczas regulator 3 wysyła sygnał zmniejszający wydajność pompy obiegu kotłowego 5. Kontrola temperatury przez czujniki 1 i 2 i regulacja wydajności pompy obiegu kotłowego 5 zabezpiecza sprzęgło przed strumieniem wstecznym.

Claims (2)

1. Sposób poprawy sprawności kotłowni wodnej, w której źródłem ciepła jest kocioł kondensacyjny współpracujący ze sprzęgłem hydraulicznym wykorzystujący regulację wydajności pompy, znamienny tym, że mierzy się temperaturę na przewodzie powracającym z instalacji - przed sprzęgłem hydraulicznym oraz temperaturę na przewodzie powracającym do kotła - za sprzęgłem hydraulicznym i jeżeli temperatura wody powracającej do kotła wzrośnie w stosunku do temperatury wody powracającej z instalacji wówczas zmniejsza się wydajność pompy obiegu kotłowego.

2. Kotłownia wodna, w której źródłem ciepła jest kocioł kondensacyjny współpracujący ze sprzęgłem hydraulicznym wyposażona w pompę, przewody, zawory, czujniki, regulatory, znamienna tym, że ma dwa czujniki temperatury (1, 2) i regulator (3), przy czym pierwszy czujnik temperatury (1) umieszczony na przewodzie powracającym z instalacji, przed sprzęgłem hydraulicznym (4), a drugi czujnik temperatury (2) umieszczony na przewodzie powracającym do kotła (6), za sprzęgłem hydraulicznym (4) i obydwa czujniki podłączone są do regulatora (3), do którego podłączona jest także pompa obiegu kotłowego (5).