Проверка и обслуживание систем отопления частного дома своими руками — ВикиСтрой
Схема периодического обследования
Бесперебойная работа отопления требует неусыпного контроля за состоянием системы. Помимо безусловных мероприятий по общему обслуживанию могут требоваться и неотлагательные действия, а чтобы планировать очередной ремонтный сезон нужно иметь полное представление об исправности всех узлов без исключения.
Периодический осмотр — неизменная часть комплекса по обслуживанию оборудования генераторной (котельная) и распределительной (коллекторы, трубопроводы, радиаторы) части отопительной системы. Приоритет в очерёдности имеет распределительная часть как самая объёмная и не обслуживаемая при эксплуатации. Кроме того, при неисправностях запорной арматуры, соединений, фитингов и нагревательных приборов нормальная наладка котельного оборудования будет крайне затруднительной.
Осмотр распределительной сети проводится ежегодно и начинается с оценки состояния сварочных швов и прочих соединений трубопроводов.
Осмотр котельной включает ежемесячную проверку дымохода пламенем, имитацию открытого очага для проверки датчиков пламени, задымления и угарного газа. Раз в год нужно проводить проверку герметичности соединений газовых трубопроводов мыльным раствором.
Котельная, вентиляция и дымоход
Общее обслуживание оборудования котельной проводят с ежегодной периодичностью. Эта часть включает внутренний осмотр и/или разработку хода запорной арматуры, в обслуживаемых заслонках и вентилях также заменяются сальниковые уплотнители.
Параллельно чистят фильтры циркуляционного насоса и системы водоподготовки. В том числе проверяется и калибруется вся прочая арматура обвязки котла: редукторы давления, обезвоздушивающие клапаны и автоматика.
К специальным мероприятиям по обслуживанию помещения котельной относятся работы по внутреннему обустройству и ремонту, замена неисправных узлов и пуско-наладочная подготовка. В зависимости от типа используемого топлива, котлы могут требовать проверки герметичности камеры сгорания и плотности соединений дымоходного канала.
К одним из наиболее специфичных элементов обслуживания относится ревизия шиберных и запорных редукторов, автоматических систем подачи топлива и подпитки системы давлением.
В электрических нагревательных приборах раз в 2–3 года следует очищать от накипи нагревательный элемент и температурный щуп.
Отдельной статьёй в плане обслуживания стоит система подачи воздуха. При наличии забора с улицы или принудительном его нагнетании требуют внимания как электрические двигатели, так и сама система каналов. Даже приточные каналы пассивной вентиляции не будет лишним проверить на предмет засоров, случающихся, например, при поселении в них животных.
Обслуживание отопительного агрегата
Порядок обслуживания тепловых агрегатов описывается в прилагаемой к ним паспортной документации. Есть, однако, и общий перечень работ по обслуживанию, нацеленных на продление жизни котла и поддержании КПД на высоком уровне.
В газовых котлах проводится чистка горелки, обслуживание и регулировка элементов подготовки газо-воздушной смеси. Чистятся фильтры, соединения проверяют на предмет утечки. В обязательном порядке имитируется срабатывание и проверяется герметичность отсекающего клапана.
Вторым пунктом служит осмотр и ТО камеры сгорания, что справедливо, для котлов с любым типом горючего топлива. Теплообменник, датчики воздуха и тяги очищают от гари и налёта. Ограждающие конструкции огневой зоны очистке подвергают только по специальному требованию производителя, в общем же случае это способствует только ускорению коррозии и обгорания.
В двухконтурных котлах с обслуживаемым бойлером дополнительный теплообменник может требовать очистки от накипи. Также следует внимательно наблюдать за поверхностями внутренних дымоходных каналов пиролизных котлов (не всего дымохода) и лопатками дымососов, проверять их на предмет снижения пропускной способности или герметичности.
Работы по обслуживанию котла можно и даже желательно поручить сертифицированному специалисту, зачастую именно этого требуют правила обслуживания большинства агрегатов. Такое сотрудничество позволит быстро восстановить работу при аварийных сбоях и провести капитальный ремонт оборудования котельной за умеренную цену. Специальный работник также поможет тонко настроить систему по анализу состава вытяжных газов.
Предпусковое обслуживание осенью
Ежегодные мероприятия по осмотру и обслуживанию традиционно планируются на конец лета или начало осени, когда система отопления готовится к новому отопительному периоду. Но даже в режиме эксплуатации всегда можно устроить запланированное отключение, благо весь спектр работ по обслуживанию и правильному запуску не занимает много времени.
При выполнении ремонтных работ или осмотре внутренних частей оборудования воду сливают, поэтому перед запуском вся система заполняется новой порцией теплоносителя. Качество воды для «заправки» системы имеет ключевое значение, особенно для систем с металлическими трубами или алюминиевыми радиаторами. Вода должна смягчаться и очищаться от твёрдых частиц, в системах с водоизмещением более 400–500 литров рекомендуется предварительно вытеснять из воды растворённый кислород.
После заправки системы, если она имеет закрытый расширительный бак, выполняется нагнетание нормативного давления для холодного состояния, с помощью кранов Маевского и стравливающих клапанов удаляется воздух. Важно, чтобы перед сливом воды была закрыта арматура в обвязке циркуляционного насоса, расположенного выше обратки — это предотвратит его завоздушивание. Когда система заполнена водой полностью, включается циркуляционное оборудование, после чего вводится в работу отопительный агрегат.
По нагреву труб подачи и обратки нужно сразу же удостовериться в наличии циркуляции, на первом этапе насос лучше вывести на максимальную скорость. Далее проводится обход всех трубопроводов и радиаторов, проверяется степень их нагрева, при необходимости проводится регулировка. Если были спущены отдельные батареи, их заполняют через патрубок нижней подачи, стравливая воздух через кран Маевского, а после полного заполнения открывают и верхний кран, запуская циркуляцию.
Важно помнить, что заливка свежей воды сопровождается газообразованием внутри системы, поэтому первое время — около недели после запуска — нужно проверять рабочее давление и его перепад при остывании, либо уровень воды в открытом расширительном баке. Из радиаторов также приходится стравливать высвобождающиеся из воды газы.
Промывка и профилактическое обслуживание системы трубопроводов
Засоры внутри теплообменника и труб обвязки котла устраняются либо механической прочисткой, либо полной заменой. Эти методы плохо применимы к распределительной части системы, её условный проход восстанавливают промывкой под напором с использованием специальных химических растворителей.
Комплекс промывки нелегко выполнить самому, но этим охотно занимаются выездные бригады. Обычно такое мероприятие проводят для систем с малым условным проходом труб и водоизмещением, а также, если периодически проводится подпитка свежей водопроводной водой. Для промывки предусмотрены патрубки с запорной арматурой на трубах подачи и обратки.
Мыть трубы с большим условным проходом нет особого смысла, но этого могут требовать радиаторы, коллекторы и система тёплого пола. Важно помнить, что промывка участков системы с поверхностями из цветных металлов (медные трубки, алюминиевые радиаторы) может вызвать ускоренную коррозию последних. Как минимум, нужно внимательно отнестись к выбору реагентов для промывки.
рмнт.ру
Какие бывают котлы отопления для частного дома? – Телеметрика
Жить в собственном доме с максимальным комфортом сегодня стало значительно проще. Различные автономные системы обеспечивают владельца недвижимости всем необходимым, при этом затраты на коммунальные услуги существенно ниже. Важным условием комфорта является тепло в доме, наличие на кухне и в ванной горячей воды. Обеспечить это могут котлы отопления, отличающиеся производительностью, компактными размерами и высоким уровнем автоматизации. Их обслуживание не отличается сложностью, а правильный выбор оборудования позволит обеспечить в доме максимальный комфорт.
Основные типы котлов Производители климатической техники предлагают широкий выбор продукции, главным критерием выбора является тип используемого топлива. По этому критерию выделяют следующие виды котлов:- газовый – работает на магистральном или сжиженном природном газе, наиболее экономичный вид оборудования с хорошей комплектацией системами безопасности и защиты;
- электрический – подключается к сети 220В или 380В, имеет компактные размеры и высокую степень автоматизации, но стоимость вырабатываемой тепловой энергии самая высокая;
- твердотопливный – в качестве топлива применяется каменный уголь, дрова, пеллеты, имеет высокую степень автономности, экономичен;
- жидкотопливный – работает на дизельном топливе, имеющим низкую стоимость, но для эксплуатации необходимо обеспечить систему подачи топлива, что увеличивает затраты;
- комбинированный
Важной характеристикой котла является наличие одного или двух контуров отопления. Одноконтурные используются только для поддержания нужной температуры теплоносителя, а двухконтурные котлы отопления дома используют как для нагрева горячей воды, так и поддержания тепла. Подробнее о них читайте в статье.
Системы автоматизации и управленияСовременное отопительное оборудование комплектуется информативными дисплеями управления, системами безопасности и защиты. Благодаря этому не только гарантируется отсутствие чрезвычайных ситуаций, но и достигается высокий уровень комфорта. Потребители сегодня могут купить котел отопления, который позволит выставить температуру теплоносителя и горячей воды в системе ГВС. Многие модели рассчитаны на подключение внешних датчиков и способны в автоматическом режиме менять свою мощность в зависимости от температуры наружного воздуха.
Все типы котлов хорошо автоматизированы, что позволяет использовать GSM-термометры, с помощью которых осуществляется дистанционное управление. Достаточно установить этот компактный модуль и у владельца дома появляется возможность отслеживать работу теплового оборудования из любой точки планеты, где есть мобильная связь. Модель термометра компании «Телеметрика» подходит к котлам любого типа.
Как выбрать котел?Основным критерием выбора теплового оборудования является его мощность. Она пропорциональна площади помещения. Так, если вы выбираете газовые котлы отопления для дома в 300 кв.м., то нужно отдать предпочтение моделям мощностью 30-35 кВт. Другим важным критерием выбора является доступность топлива. Если в доме нет газовой магистрали, то лучше отдать предпочтение оборудованию, работающем на дизельном или твердом топливе.
Электрические настенные котлы отопления являются оптимальным выбором для дачи. Они отличаются компактными размерами, простотой монтажа и подключения. Высокая стоимость электроэнергии не позволяет использовать их в качестве основного источника тепла в большом доме или на предприятии, но в качестве резервного котла это оборудование является идеальным выбором.
Выбирая технику только для отопления помещения – отдавайте предпочтение одноконтурным моделям. Они дешевле и более просты в обслуживании.
Если планируется подключение к котлу системы ГВС в будущем, то прекрасным выбором будут одноконтурные котлы с возможностью подсоединения бойлера. Двухконтурные модели – идеальный выбор для системы ГВС и отопления частного дома.
Какой лучше водонагреватель для частного дома?
Если вы проживаете в частном доме, вам, скорее всего, потребуется больше инвестиций в бытовую технику/оборудование, чтобы обеспечить себе или членам своей семьи максимальный комфорт. Когда дело доходит до водонагревателей, вы не можете просто пойти на компромисс с самыми маленькими или простыми.
Здесь может возникнуть проблема – что выбрать? Стоит ли покупать солнечный водонагреватель? Или найти подрядчика, чтобы избежать стресса при выборе — лучшая идея? Давайте разберемся.
Какой водонагреватель лучше для частного домаПрофиль водонагревателей для частного дома
Во-первых, согласитесь, ваш дом без усовершенствованного агрегата неполный. Например, солнечные водонагреватели обеспечивают вам своего рода комфорт, расслабление, когда вы просто принимаете душ или ванну после долгого дня.
Тем не менее, если вы семья из 4 и более человек, и всем нравится эксплуатировать электроприборы и вместе принимать душ, вам подойдет большой модуль.
Ваше окружение может сказать, что бойлер может подойти и вам. Но не всегда. Проще говоря, водонагреватель работает, нагревая воду. Он берет холодную воду из водопроводной трубы и нагревает ее.
После этого он качает нагретую воду по вашему дому до тех пор, пока она вам не понадобится, и открывает кран или начинает использовать ваши приборы в зависимости от горячей воды. Затем налейте теплую воду, полностью пригодную для питья. А котлы?
Бойлеры, в свою очередь, не просто нагревают/кипятят воду, их основная задача состоит в том, чтобы превратить вашу воду в пар. После этого пар передается по всему дому для обогрева. Вода в этом случае не обязательно питьевая.
9Читать также:
9329
- Несколько вещей, которые вам нужно знать перед покупкой портативного генератора
- Гибридный водонагреватель против водонагревателя без резервуара — ключевые различия
- Полезные советы для выбора правого нагревателя
для выбора правого портативного нагревателя 932929929для выбора правого нагревателя 91329 2
Какой выбрать?
Найдя подрядчика, вы сможете узнать, какой тип агрегата может быть идеальным для вашего частного дома. В противном случае вы также можете исследовать его в одиночку. На данный момент можно говорить о следующих типах.
Складские помещения – одни из самых популярных для частных домов. Они работают, поддерживая определенное количество накопленной горячей воды для использования в будущем. Таким образом, когда вам нужно принять душ, вы открываете кран, а он тут как тут. Такие агрегаты очень удобны. С другой стороны, они могут иногда потреблять много электроэнергии.
Проточные водонагреватели или безрезервуарные водонагреватели или так называемые устройства по запросу помогают пользователям избежать потерь электроэнергии в режиме ожидания. Он работает, нагревая воду только тогда, когда вам это нужно, следовательно, он не удерживает накопленную воду. Как вы можете догадаться, вам нужно будет подождать некоторое время, чтобы принять душ с идеально горячей водой.
Тем не менее, это не является большой проблемой для людей, которые не очень регулярно пользуются горячей водой, или для тех, у кого не всегда хватает времени.
Воздушные водонагреватели
Этот тип устройства работает за счет выработки тепла из воздуха. Это связано с максимальной эффективностью и, как полагают, поможет вам сэкономить до 60% энергии гейзера.
Солнечные водонагреватели
Солнечные панели для водонагревателей также можно отнести к категории идеальных для частных домов. Как работает солнечный водонагреватель? Во-первых, он полностью зависит от энергии солнца. Во-вторых, он просто использует тепло солнечных лучей и кипятит воду. С другой стороны, солнечные водонагреватели могут быть огромными инвестициями.
Вам придется потратить целое состояние, особенно во время установки. В случае какой-либо поломки вам также нужно будет заплатить немало. Тем не менее, солнечные панели обеспечат вас достаточным количеством горячей воды для всех ваших бытовых нужд, если вы живете в солнечных районах.
После выбора типа следует также учитывать размер устройства, идеально подходящего для вашего дома. Главное, к этому следует подходить с пониманием того, сколько человек будет пользоваться агрегатами в вашем частном доме, как часто вы принимаете душ или включаете технику, и в какие часы приходится пик потребления горячей воды.
А как насчет доступного топлива?
Другим аспектом, который следует учитывать, является топливо. Опять же, найдя подрядчика с помощью Contractorfinder или других сервисов, вы сможете ориентироваться среди них всех. Тем не менее, у вас будут следующие варианты.
- Электричество обычно является путем наименьшего сопротивления. Это топливо можно использовать для аккумулирующих, безрезервуарных и тепловых насосов. Тем не менее, вы, скорее всего, потратите много денег на счета за электроэнергию, если будете использовать горячую воду в больших количествах;
- Мазут. Он в основном используется для хранения топлива в обычных хранилищах;
- Это будет лучший выбор для тех, у кого в частных домах уже установлена система геотермального теплового насоса;
- Подходит как для накопительных, так и для безбаковых водонагревателей и идеально подходит для одновременного обогрева помещения и воды;
- Опять же, он подходит как для накопительных, так и для безрезервуарных установок для обогрева помещений и воды;
- Солнечная энергия. Этот вид топлива доступен на всей территории США, однако, вы можете догадаться, что, живя в Калифорнии с вечным летом, у вас обязательно будет постоянно кипятиться горячая вода.
Лучшие варианты для частного дома (есть как газовые, электрические, так и безрезервуарные варианты):
- Rinnai RUC98iN Безрезервуарная установка
- Rheem RTGH-95DVLN Безрезервуарная установка
- Takagi T-KJr2-IN-NG Безрезервуарная установка Блок
- Газовый блок Rheem Performance Platinum
- Блок O. Smith XCG-50 ProMax
- Блок Rheem Performance Platinum Hybrid Electric
- Блок Rheem Performance Platinum Electric
Пожалуйста, не обращайте внимания на вышеупомянутые опции, проверяя характеристики или затраты. Найдя подрядчика, вы можете узнать и об их эффективности. Главное, что вы должны помнить, это то, что ваше устройство должно соответствовать вашим потребностям по размеру.
Не нужно экономить только тогда, когда вы не уверены в эффективности устройства. Наконец, также полагайтесь на отзывы пользователей в Интернете, где вы можете понять, каких агрегатов лучше избегать или какой выбрать как для отопления, так и для воды.
Котлы, чиллеры | Консультации — инженер-специалист
Котлы используются в коммерческих зданиях для нагрева воды и систем, использующих горячую воду, таких как системы отопления. Чиллеры используются для производства охлажденной воды или для охлаждения здания.
Котлы, чиллеры Статьи
Просмотреть еще Котлы, чиллеры Статьи
Основы водогрейных котлов
Водогрейные котлы широко используются в жилых, коммерческих и административных зданиях
BY Ian Marchant and April Ricketts 20 901 Ricketts 20 Цели обучения
- Узнать о влиянии насосных схем и оптимизации установок систем охлажденной воды.
- Узнайте, как и когда использовать водяной экономайзер.
- Узнайте, как и когда использовать чиллер с рекуперацией тепла.
Во многих зданиях система охлажденной воды обеспечивает огромный потенциал для экономии энергии. Однако из-за той роли, которую система охлажденной воды играет в обеспечении теплового комфорта людей, находящихся в здании, эти потенциальные стратегии экономии энергии не всегда отдаются предпочтение традиционным подходам. Можно спроектировать системы охлажденной воды, отвечающие требованиям теплового комфорта здания и обеспечивающие эксплуатационную и энергетическую эффективность, что может значительно снизить текущие эксплуатационные расходы.
Распределение охлажденной воды
Система распределения охлажденной воды должна быть оценена до того, как будет завершен проект новой холодильной установки или модернизация существующей холодильной установки. Необходимо учитывать несколько факторов, в том числе:
- Существующая или предлагаемая проектная дельта Т или более низкие температуры возвратной воды.
- Максимальная и минимальная температура подачи охлажденной воды.
- Тип устанавливаемых или предлагаемых регулирующих клапанов системы охлажденной воды (трехходовые или двухходовые клапаны).
- Значительные перепады давления в распределительных контурах трубопроводов охлажденной воды.
- Терминальное оборудование, предлагаемое или установленное.
Влияние этих критериев будет определять решения по производству охлажденной воды и наиболее эффективное расположение насосов.
Наиболее распространенными типами насосных установок холодильных установок являются системы с постоянным расходом, первично-вторичные системы с переменным расходом и системы с переменным первичным расходом. Для подавляющего большинства установок с охлажденной водой энергоэффективность установки может быть максимизирована за счет изменения производительности насосов в соответствии с требуемой тепловой нагрузкой. Когда производительность насоса соответствует тепловой нагрузке, увеличивается разница температур между температурой подачи охлажденной воды и температурой возврата охлажденной воды.
Это известно как дельта T системы охлажденной воды, и чем выше дельта T, тем меньше энергии насоса, необходимой для системы. Увеличение разницы температур между подачей и обраткой охлажденной воды позволяет в полной мере использовать общую мощность чиллеров; Системы с переменным первичным потоком обычно имеют более низкую начальную стоимость, чем первично-вторичные системы с переменным потоком.
Модернизация существующей установки охлажденной воды с постоянным или первично-вторичным потоком до установки с переменным расходом первичной охлажденной воды, которая подключена к распределительной системе с трехходовыми клапанами, приведет к созданию системы постоянного расхода с низким значением дельта Т для большой диапазон работы установки охлажденной воды. Предоставление установки с переменным расходом охлажденной воды, которая подключена к сети трубопроводов распределения охлажденной воды с двумя или более существенно отличающимися перепадами давления, может привести к значительно меньшей экономии энергии насосов и потенциальной протечке существующих регулирующих клапанов в охлажденной воде с более низким перепадом давления. петля.
Внесение изменений в существующую распределительную систему требуется при модернизации многих холодильных установок, и их нельзя упускать из виду при правильном проектировании модернизируемой установки. Замена трехходовых регулирующих клапанов на двухходовые регулирующие клапаны и оценка использования двухходовых регулирующих клапанов, не зависящих от давления, решит многие из этих проблем распределения. Существующие змеевики с охлажденной водой, вероятно, не были выбраны для соответствия стандарту ASHRAE Standard 90.1 2019 года: Энергетический стандарт для зданий, за исключением малоэтажных жилых зданий, требующий разницы температур в 15 ° F между температурой воды на входе и на выходе.
Оценка существующих змеевиков с охлажденной водой при различных температурах подачи охлажденной воды необходима для определения необходимости замены змеевиков и определения разницы температур с существующими змеевиками (см. рис. 1).
Насосное оборудование
Когда параметры распределения охлажденной воды понятны, можно спроектировать насосное устройство охлажденной воды. Насосная система с переменным первичным потоком обычно является наиболее энергоэффективной системой и обеспечивает преимущество меньшего количества насосов в системе. Параллельная работа регулируемых первичных насосов для достижения точки оптимального КПД на кривой системы распределения охлажденной воды является эффективным способом минимизации энергии насосов системы.
Некоторые производители насосов предлагают насосы без датчиков со встроенными частотно-регулируемыми приводами, характеристики работы которых встроены в частотно-регулируемый привод насоса, и которые могут управлять одним или несколькими насосами в наиболее эффективной точке системной характеристики. Эти насосы представляют собой очень экономичный способ ограничить количество датчиков и элементов управления, устанавливаемых на месте, при минимизации энергопотребления насоса.
Конденсаторные водяные системы с переменным расходом также позволяют снизить общую энергию, потребляемую насосами на установках охлажденной воды. Необходимо соблюдать осторожность при уменьшении расхода воды в конденсаторной системе, чтобы избежать осаждения взвешенных твердых частиц в системе. В градирнях важно поддерживать минимальную скорость потока, чтобы обеспечить полное увлажнение наполнителя градирни. Минимальные скорости потока также должны поддерживаться в секции конденсатора чиллера. Даже несмотря на потенциальные проблемы, переменный расход в системе водяного охлаждения конденсатора по-прежнему является жизнеспособным вариантом и может еще больше снизить общее количество киловатт на тонну охлаждающей воды, производимой во всем диапазоне работы установки.
Оптимизация холодильной установки
Оптимизация – это действие по наилучшему или наиболее эффективному использованию ситуации или ресурса. В соответствии со стандартом ASHRAE 90.1 и Международным кодексом энергосбережения это означает, что для установки охлаждения воды это означает управление соответствующим оборудованием, новым или существующим, чтобы оно работало максимально эффективно и, в конечном счете, потребляло наименьшее количество энергии при соблюдении здание нуждается. В настоящее время в отрасли применяются различные уровни оптимизации, начиная от простого определения последовательности работы оборудования и заканчивая установкой счетчиков потребления электроэнергии, позволяющих корректировать систему в режиме реального времени с помощью программного обеспечения.
В настоящее время некоторые производители систем управления интегрируют оптимизацию предприятия в свои стандартные пакеты управления. Обычно это ограничивается вводом данных о производительности оборудования для конкретного проекта в управляющее программное обеспечение, которое, в свою очередь, определяет последовательность определенного количества чиллеров, градирен и насосов на основе рабочих «зон наилучшего восприятия» для удовлетворения нагрузки здания. Это может также включать использование последовательностей управления, таких как сброс перепада давления в насосе и оптимальное управление запуском для систем, использующих управление понижением.
Следующий уровень оптимизации — это автономные пакеты программного обеспечения, которые работают в фоновом режиме с использованием собственных алгоритмов и работают вместе с системой управления зданием. Обычно это включает в себя установку счетчиков потребления электроэнергии для сбора данных в режиме реального времени при определении последовательности работы оборудования, а также выполнение прогнозирующих действий на основе программных алгоритмов.
Производители оборудования также начинают включать аспекты оптимизации в свои бортовые средства управления. Например, центробежный чиллер с несколькими компрессорами, способными включать и выключать их в зависимости от работы с минимально возможной мощностью киловатт на тонну.
С точки зрения владельца, внедрение той или иной формы оптимизации установки охлажденной воды может быть привлекательным по нескольким причинам. Например, ссылаясь на стратегии ASHRAE 90.1, это может означать использование насосов со встроенными частотно-регулируемыми приводами для системы с переменным расходом или использование сброса охлажденной воды в системе со встроенным экономайзером на стороне воды, как описано в разделе ниже. Наблюдается очевидное снижение энергопотребления, что напрямую выражается в экономии долларов на коммунальных предприятиях.
Оптимизация привлекательна еще и тем, что способствует продлению срока службы установленного оборудования. Чтобы по-настоящему понять преимущества оптимизации холодильной установки, рекомендуется выполнить базовый анализ существующей системы или новой установки, чтобы подтвердить преимущества для производительности системы. Установление базового уровня является важным аспектом этого процесса, особенно в том, что касается окупаемости инвестиций, поскольку существует надбавка, связанная с оптимизацией установки охлажденной воды.
Важным аспектом, на который следует обратить внимание, является согласие владельца и оператора установки на программное обеспечение, позволяющее ему работать по назначению. Например, в сценарии, где работают два чиллера, программное обеспечение может запустить три насоса охлажденной воды, тогда как обычно их может быть только два. Это может произойти потому, что три насоса, работающих на более низкой частоте, могут потреблять меньше энергии, чем два насоса, работающих на частоте 60 Гц. Подобные сценарии могут быть трудны для операторов после многих лет работы традиционным способом.
Наилучшие результаты оптимизации достигаются, когда размеры всего системного оборудования соответствуют фактической потребности в охлажденной воде, а не завышены или занижены. Обычно оборудование на старых установках охлажденной воды выбиралось на основе пиковой нагрузки, а не общего рабочего диапазона установки. Эти заводы часто проектировались как системы постоянного объема, поэтому перед определением размера модернизации и/или замены завода рекомендуется провести исследование нагрузки, учитывающее фактическую программу здания.
Исследование нагрузки для нового здания выполнить проще. Понимание фактической нагрузки на здание, чтобы можно было правильно подобрать оборудование, имеет решающее значение. Это позволяет программному обеспечению упорядочивать оборудование, чтобы оно могло работать наиболее эффективно в течение более длительных периодов времени в течение года, что обеспечивает большее общее процентное снижение энергопотребления.
Экономайзер на стороне воды
Экономайзер на стороне воды использует испарительную охлаждающую способность градирни для производства холодной воды, которая обменивается через теплообменник для получения охлажденной воды, что компенсирует потребность в механическом охлаждении. В климатических зонах без значительной круглогодичной высокой относительной влажности встроенные водяные экономайзеры могут обеспечить значительную экономию энергии за счет сокращения часов работы чиллеров и снижения нагрузки на чиллеры в часы, когда 100% экономайзер невозможен.
Преимущества водяных экономайзеров увеличиваются с повышением температуры подачи охлажденной воды, поэтому они особенно хорошо сочетаются с водяными системами, такими как радиационное охлаждение, охлаждающие балки и специальные фанкойлы для систем наружного воздуха, где экономайзеры на стороне воздуха либо неприменимы, либо не применимы. достижимый.
В других сценариях, где традиционные экономайзеры на стороне воздуха не идеальны, например, в климатических зонах, где экономайзер наружного воздуха создает слишком большую нагрузку по осушению, или в критически важных центрах обработки данных, где избыток наружного воздуха может снизить относительную влажность внутри помещения до слишком низкого уровня, экономайзеры на стороне воды можно использовать для достижения значительной экономии. Как и при любом выборе систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, важно понимать влияние на все системы вместе, включая ограждение здания, массу здания, профиль нагрузки и ожидаемый комфорт жильцов.
Когда экономайзеры на берегу оптимизированы вместе с каждой из этих влияющих систем, потенциальные преимущества экономии на берегу только увеличиваются (см. рис. 2).
Традиционные системы с охлажденной водой
Традиционные системы с охлажденной водой, производящие охлажденную воду с температурой от 42°F до 44°F, будут ограничены по времени, в течение которого они могут использовать преимущества 100% водяного экономайзера, особенно если инженер определил традиционный подход градирни от 6°F до 7°F и требовал пластинчато-рамного теплообменника с подходом от 1°F до 2°F. Это может привести к тому, что система сможет работать в режиме экономайзера на 100 % только тогда, когда температура по влажному термометру равна или ниже 36°F. Традиционный подход к проектированию охлажденной воды в здании с высокими внутренними нагрузками, таком как офисное здание, приводит к низкому проценту часов работы, которые можно использовать в 100% режиме экономайзера.
Несмотря на то, что стоимость градирни увеличивается по мере уменьшения расстояния между градирнями, каждая проектная группа должна оценить анализ затрат и выгод, чтобы выбрать близко расположенные градирни в диапазоне от 2°F до 3°F. Это увеличивает количество полных часов работы экономайзера и еще больше сокращает часы работы чиллеров и соответствующее потребление ими энергии.
Системы водяного охлаждения умеренной температуры
Настоящая красота экономайзеров с водяным охлаждением проявляется в сочетании с системами водяного охлаждения умеренной температуры. Вместо того, чтобы работать в диапазоне от 42 ° F до 44 ° F, эти системы, как правило, работают при температуре от 54 ° F до 58 ° F и обеспечивают системы лучистого охлаждения, охлаждающие балки или только разумные фанкойлы DOAS. Как правило, эти системы работают параллельно с системой DOAS, которая обеспечивает осушение с помощью системы прямого испарения или автономного низкотемпературного змеевика с охлажденной водой, питаемого отдельной системой.
Поскольку излучающие системы, охлаждающие балки и фанкойлы DOAS предназначены только для физического охлаждения, им не требуется низкотемпературная охлажденная вода и фактически не требуется температура охлажденной подаваемой воды, которая может привести к конденсации. Таким образом, повышенная температура охлажденной воды идеальна. Эти повышенные температуры подаваемой воды значительно увеличивают количество часов, доступных для 100% водяного экономайзера, показывая часы работы экономайзера с градирней традиционного подхода (см. Рисунок 3).
Когда вы соедините эти системы с близко подходящими башнями, вы увидите резкое увеличение часов работы в режиме полного экономайзера. Таким образом, в Окленде, штат Калифорния, общее количество часов, доступных для полного экономайзера, превышает 80% часов (см. рис. 4).
Усовершенствованные стратегии водяного экономайзера
Помимо выбора близко расположенных градирен, существует несколько других стратегий, которые можно использовать для увеличения времени работы водяного экономайзера, сокращения времени работы чиллера и, возможно, полного устранения необходимости охлаждения компрессора. Первая стратегия — это последовательность управления сбросом температуры подачи охлажденной воды (ASHRAE 9).0.1-2019 Часть 6.5.4.4), которые должны быть развернуты на всех системах водяного экономайзера.
В этом сценарии BMS контролирует все положения охлаждающих клапанов. Как только все клапаны охлажденной воды будут открыты менее чем на 100 %, BMS будет линейно повышать температуру подачи охлажденной воды до тех пор, пока первый клапан не откроется на 100 %, чтобы удовлетворить местную нагрузку. Это может привести к значительному увеличению часов работы с полным экономайзером, особенно в зданиях с высокопроизводительными ограждениями и в большинстве зданий в межсезонье, когда нагрузки на ограждающие конструкции невелики.
Кроме того, водяные экономайзеры хорошо сочетаются с системами накопления тепловой энергии, особенно с системами с умеренными температурами, обслуживающими разумные системы охлаждения. Системы хранения тепловой энергии максимально используют ночную зарядку резервуаров для хранения, когда наружная температура по влажному термометру самая низкая, что позволяет производить недорогую охлажденную воду с использованием ночных непиковых тарифов на электроэнергию. Если здание было спроектировано как низконагруженное и высокопроизводительное здание, бригады могут установить достаточный накопитель тепла, чтобы полностью устранить потребность в чиллерах для удовлетворения разумной нагрузки здания.
Хотя типичным теплоаккумулирующим средством является вода (или лед для низкотемпературных систем водяного охлаждения), недавние исследования Калифорнийского университета и Центра антропогенной среды Беркли показали значительную гибкость систем охлаждения с массовым излучением для поддержки переключения нагрузки только посредством управляющих манипуляций и собственной тепловой массы плиты. Эта гибкость показала, что в некоторых случаях активное охлаждение в плите может смещаться более чем на 12 часов от времени пиковой нагрузки в помещении, сохраняя при этом рабочую температуру в помещении в пределах комфортного диапазона, ожидаемого стандартом ASHRAE 55: Тепловые условия окружающей среды. Условия пребывания человека.
Добавление в пространство потолочных вентиляторов, которые при умеренной скорости воздушного потока поддерживают температурный комфорт даже при заданных значениях температуры в помещении до 78°F, может еще больше повысить гибкость переключения нагрузки, потенциально позволяя обеспечить 100% часов охлаждения с помощью экономайзера, работающего на стороне воды.
Чиллеры с рекуперацией тепла
Чиллеры с рекуперацией тепла могут обеспечить экономию энергии в помещениях, где требуется одновременное отопление и охлаждение, таких как гостиничные и медицинские учреждения. Несмотря на то, что доступны чиллеры с рекуперацией тепла с шестью трубами и двумя конденсаторами, в данном обсуждении основное внимание уделяется применению чиллеров с рекуперацией тепла с четырьмя трубами и одним конденсатором.
Стандартный чиллер с водяным охлаждением отводит тепло из контура охлажденной воды и передает это тепло в водяной контур конденсатора. Затем тепло от водяного контура конденсатора отводится наружу с помощью градирни. Отработанное тепло, которое обычно выбрасывается наружу, может быть утилизировано и использовано в приложениях, где требуется тепло, например, для нагрева воды для бытовых нужд или для вторичного нагрева.
Чиллер с рекуперацией тепла предназначен для нагрева горячей и охлажденной воды. Отработанное тепло, удаляемое из контура охлажденной воды, улавливается в контуре горячей воды, который используется для отопления. При определении чиллера с рекуперацией тепла важно учитывать базовые профили нагрузки на отопление и охлаждение здания, чтобы правильно подобрать чиллер с рекуперацией тепла.
При рассмотрении вопроса о рекуперации тепла всегда выбирайте самую низкую практическую температуру нагрева, соответствующую потребностям. Системы отопления помещений обычно рассчитаны на температуру подаваемой воды 140°F. Как правило, чиллеры с рекуперацией тепла предназначены для подачи горячей воды для отопления помещений с температурой от 105°F до 110°F. Чтобы приспособиться к этой более низкой температуре воды, системы повторного нагрева терминала могут быть спроектированы для работы с водой с температурой 110 ° F, если указано с более высокой производительностью, многорядными нагревательными змеевиками.
Другое применение, такое как предварительный нагрев технической воды, обычно использует температуру рекуперационной воды от 85°F до 95°F. Выбор самой низкой практической температуры нагрева снижает подъем чиллера и приводит к тому, что чиллер работает более эффективно.
Чиллеры с рекуперацией тепла могут быть очень эффективными в медицинских учреждениях. В больницах обычно имеются большие вентиляционные установки с переменным объемом воздуха, которые обеспечивают охлаждение и осушение и подают воздух с температурой приблизительно 55°F. Чтобы помочь в инфекционном контроле, медицинские помещения в медицинских учреждениях должны иметь минимальную скорость воздухообмена. В результате минимальной скорости воздухообмена помещения часто получают больше воздуха, чем необходимо для охлаждения помещения. Для противодействия этому переохлаждению требуется терминальный перегрев. В результате повторное нагревание энергии исторически было одним из крупнейших видов конечного использования энергии в больнице, на долю которого приходилось от 25% до 30% от общего годового потребления энергии в зависимости от климатической зоны.
Охладитель с рекуперацией тепла, рассчитанный на обеспечение конечной нагрузки по промежуточному нагреву в летний период, может полностью компенсировать нагрузку по промежуточному нагреву, а также обеспечивать охлажденную воду и снижать нагрузку на основную холодильную установку. Во время зимней эксплуатации чиллер с рекуперацией тепла может работать для удовлетворения технологических потребностей больницы в охлаждении, а также обеспечивать горячую воду для снижения нагрузки на котельную. По сути, владелец здания получает тепловую энергию практически бесплатно, поскольку она является побочным продуктом процесса охлаждения.
Проектирование чиллерной установки может существенно повлиять на текущие эксплуатационные расходы здания. Такие стратегии, как оптимизация чиллерной установки, водяной экономайзер и чиллеры с рекуперацией тепла, могут дать положительные результаты за счет повышения общей эффективности установки и снижения затрат на электроэнергию. Тип здания, климат и профиль нагрузки влияют на то, следует ли рассматривать одну или все эти стратегии.
Котлы, чиллеры Часто задаваемые вопросы
Бойлеры и чиллеры одно и то же?
Нет, бойлеры и чиллеры не одно и то же. Оба типа механических систем служат разным целям и используют разные технологии.
Котел — это устройство, которое нагревает воду для создания пара для производства тепла. Затем тепло распределяется по всему зданию через сеть труб и радиаторов. Котлы обычно используются для систем отопления в зданиях, а также используются в некоторых промышленных процессах.
Чиллер, с другой стороны, представляет собой устройство, которое отводит тепло от жидкости, обычно воды или водно-гликолевой смеси, для производства охлажденной воды или хладагента. Охлажденная вода или хладагент затем распределяются по всему зданию для охлаждения воздуха или обеспечения охлаждения для промышленных процессов. Чиллеры обычно используются для систем кондиционирования воздуха в зданиях, а также в некоторых промышленных процессах.
Как работает система охлаждения котла?
Система бойлер-чиллер представляет собой тип механической системы, которая сочетает в себе бойлер и чиллер для обеспечения отопления и охлаждения здания или объекта. Система обычно работает следующим образом:
В отопительный сезон котел нагревает воду и распределяет ее по всему зданию через сеть труб и радиаторов для обеспечения тепла.
В сезон охлаждения чиллер отводит тепло от жидкости, обычно воды или водно-гликолевой смеси, для производства охлажденной воды или хладагента. Охлажденная вода или хладагент затем распределяются по всему зданию через сеть труб и змеевиков для обеспечения охлаждения.
Температура воды или хладагента контролируется термостатами, настроенными на поддержание заданной температуры в здании.
Система также имеет систему управления, которая контролирует и регулирует температуру, влажность и качество воздуха в здании, а также контролирует работу котла и чиллера.
Система охлаждения котла может быть либо центральной системой, в которой все оборудование расположено в центральном техническом помещении, либо децентрализованной системой, в которой оборудование расположено в нескольких местах по всему зданию.
Система чиллера с бойлером может быть либо одноблочной системой, в которой котел и чиллер объединены в один блок, либо многоблочной системой, в которой котел и чиллер являются отдельными блоками.
Система бойлер-чиллер может быть либо стандартной системой, в которой котел и чиллер работают по отдельности, либо комбинированной системой, в которой котел и чиллер работают вместе для обеспечения как нагрева, так и охлаждения.
Почему котлы и охладители используются в больших зданиях?
Бойлеры и чиллеры используются в больших зданиях, поскольку они обеспечивают эффективный и экономичный способ обогрева и охлаждения здания. Некоторые причины, по которым котлы и чиллеры используются в больших зданиях, включают:
- Большие нагрузки по отоплению и охлаждению: большие здания, такие как офисные здания, гостиницы, больницы и школы, имеют высокую потребность в отоплении и охлаждении, которую можно удовлетворить с помощью центрального котла и системы охлаждения.
- Энергоэффективность: Котлы и охладители спроектированы так, чтобы быть энергоэффективными, что может помочь снизить затраты на электроэнергию для здания.
- Гибкость: Котлы и охладители можно эксплуатировать отдельно или вместе, что обеспечивает гибкость в способах обогрева и охлаждения здания.
- Зональное управление: Системы котлов и чиллеров могут быть спроектированы так, чтобы обеспечивать зональное управление, что позволяет нагревать или охлаждать разные зоны здания до разных температур.
- Комфорт: Системы котлов и чиллеров могут обеспечить комфортную внутреннюю среду для жителей здания, контролируя температуру, влажность и качество воздуха в здании.
- Низкие эксплуатационные расходы: Котлы и чиллеры спроектированы таким образом, чтобы не требовать особого обслуживания, что может помочь снизить эксплуатационные расходы здания.
- Безопасность: Котлы и чиллеры спроектированы так, чтобы быть безопасными, и они должны быть спроектированы, установлены, испытаны и обслуживаться в соответствии с нормами и стандартами для обеспечения безопасности людей, находящихся в здании.
- Экологичность: системы котлов и чиллеров могут быть спроектированы для использования альтернативных источников энергии, таких как геотермальная энергия, или могут быть спроектированы так, чтобы быть энергоэффективными и использовать топливо с низким содержанием углерода для снижения воздействия на окружающую среду.
Можно ли использовать чиллеры для отопления?
При определенных обстоятельствах чиллеры могут использоваться для обогрева, но это не является их основной функцией. Чиллеры предназначены для отвода тепла от жидкости, обычно воды или водно-гликолевой смеси, для производства охлажденной воды или хладагента. Затем эта охлажденная вода или хладагент распределяются по всему зданию для обеспечения охлаждения.
Однако некоторые чиллеры оснащены функцией, называемой «обратный цикл» или «рекуперация тепла», которая позволяет им также обеспечивать нагрев. Это достигается за счет использования тепла, выделяемого хладагентом в процессе охлаждения, для нагрева смеси воды или гликоля, которая затем распределяется по системе отопления здания.
Важно отметить, что чиллеры, как правило, не так эффективны для отопления, как бойлеры, и не рассчитаны на те же тепловые нагрузки, что и бойлеры. Было бы более эффективно и экономично использовать котел для нагрева и чиллер для охлаждения.