Первичный контур или подмешивающие насосы котла в коммерческом отоплении
Сравнение роли насосов первого контура и насосов подпитки котла в коммерческой системе отопления.
Как указано в Руководстве CIBSE B1, любая система отопления, независимо от размера или сложности, состоит из трех частей: первичного контура, в котором находятся теплогенераторы; вторичные контуры, содержащие тепловые приборы; и гидравлическое соединение между первичным и вторичным контурами.
Первичная циркуляция важна для поддержания правильной выходной температуры системы и обеспечения постоянной минимальной скорости потока, указанной производителем. Поток вашей системы будет управляться путем установки насоса или насосов в ваш первичный контур (если ваши котлы не имеют встроенных насосов). Вам нужно будет выбрать, хотите ли вы один насос первичного контура или несколько насосов шунтирования котла.
На наших семинарах по повышению квалификации нам часто задают вопрос: «Что лучше — насосы циркуляции котлов или насосы первичной циркуляции?» Не существует правильного метода, если всегда поддерживается минимальный поток. И это всегда будет зависеть от проекта. В этой статье мы рассмотрим различные варианты насосов, их плюсы и минусы, а также их пригодность для различных областей применения.
Одиночный насос первичного контура
Применение с одним насосом первичного контура — это когда весь поток первичного контура зависит от одного большого насоса. Этот насос должен обеспечивать циркуляцию всего первичного контура при минимальном расходе, указанном для котла или котлов, при этом преодолевая сопротивление, создаваемое теплообменниками, трубопроводами, фитингами, и любое сопротивление, создаваемое гидравлическими разрывами, такими как пластинчатые теплообменники.
При установке одного насоса первичного контура, обеспечивающего циркуляцию для группы (каскада) котлов, общий расход для всех котлов, трубопроводов и гидроразрывов должен быть сложен и использовано максимальное значение сопротивления. Трубопровод должен быть сконфигурирован как обратный, чтобы обеспечить равномерный расход по всему каскаду. Мы разрабатываем эту концепцию в наших изготовленных на заказ комплектах трубопроводов.
Первичный насос должен быть настроен на фиксированный расход. Распространенным в отрасли заблуждением является то, что котлы можно принудительно регулировать, изменяя скорость потока. Однако управление котлом не предназначено для этого и вместо этого монитор температуры подачи и обратки. Попытка «принудительно отрегулировать» современные котлы путем изменения расхода насоса в лучшем случае не даст желаемого результата, а в худшем случае в течение длительного времени приведет к повреждению тепловых ячеек котла.
Чтобы максимизировать энергоэффективность, сократить потребление электроэнергии и свести к минимуму потенциальные потери тепла через нетопливные котлы, рекомендуется установка двухходового клапана на подаче или возврате каждого котла для предотвращения потока. Отдельный клапан закрывается, когда котел не работает, перекрывая поток через теплообменник. После этого одиночный насос первичного контура можно было бы регулировать таким образом, чтобы он уменьшал скорость потока пропорционально каждому закрытому клапану. Из-за медленного времени открытия этих клапанов важно убедиться, что котел не загорается до того, как будет установлен правильный поток.
Такая компоновка удобна, когда недостаточно места для установки шунтирующих насосов модуля котла и если проект представляет собой реконструкцию, когда существующий насос может быть пригоден для повторного использования.
Подмешивающие насосы для нескольких котлов
Еще один метод поддержания правильного расхода в первичном контуре — циркуляция воды через каждый котел с использованием отдельного подмешивающего насоса для каждого котла. Насос устанавливается на обратном патрубке каждого модуля котла для перекрытия потока, когда модуль котла не работает. Индивидуальные насосы котлов подключены к соответствующему модулю котла и управляются с него, и обычно имеют 5-минутный период выбега.
Опять же, правила потока все еще применяются. Должен поддерживаться минимальный расход для котла, и нельзя допускать модуляции насоса. При использовании пластинчатого теплообменника необходимо следить за тем, чтобы подмешивающий(е) насос(ы) мог(ли) преодолевать как сопротивление, создаваемое котлом, так и сопротивление трубопроводов и фитингов, а также сопротивление самого пластинчатого теплообменника.
Вам нужно будет проверить, какие котлы вы указываете, и если они уже поставляются со встроенными насосами. Мы продаем подкачивающие насосы котла подходящего размера в составе комплектов трубопроводов котла на нашем Stratton mk2 настенный котел и котел Аптона.
Какой метод выбрать?
Не существует правильного метода, если всегда поддерживается минимальный расход.
Тем не менее, у каждого есть свои плюсы и минусы:
Плюсы и минусы насоса с одним первичным контуром
- Вам нужно приобрести только один насос, что упрощает его установку, обслуживание и делает его более экономичным. Однако физический размер насоса будет намного больше, чем у отдельных насосов. Это может создать проблемы при установке и обслуживании, так как часто требуется 3-фазный источник питания.
- Выбрав один насос, вы можете создать единую точку отказа в системе. Но этого можно избежать, установив насос со сдвоенным двигателем или два резервных насоса.
- Конвейерная работа может быть более сложной, так как вам нужно настроить обратный возврат. Однако, как упоминалось ранее, это часто встроено в комплекты трубопроводов производителя.
- Вы можете получить потенциальные потери тепла через нетопливные котлы.
Плюсы и минусы шунтирующих насосов для нескольких котлов:
- Установив несколько насосов, вы увеличиваете резервирование системы – в случае отказа одного насоса у вас все еще есть другие насосы, работающие на других котлах для поддержания вашего отопления.
- Насосы будут физически меньше и, следовательно, проще в установке.
- Современные системы управления котлами часто могут управлять соответствующим подмешивающим насосом котла, что избавляет внешние органы управления от важного времени простоя насоса.
- Конфигурация обратного возврата в этом случае не требуется.
- Поток изолирован безтопливными котлами
- Стоимость будет увеличиваться по мере приобретения большего количества насосов, что также может привести к дополнительному техническому обслуживанию из-за количества насосов.
- Может возникнуть дополнительная сложность системы, поскольку есть повышенные требования к электроснабжению и проводке управления для каждого насоса.
Какой из них выбрать?
В конечном счете, оба варианта позволяют поддерживать расход в первичном контуре с несколькими котлами, работающими в каскаде. Решение будет основано на критичность использования здания и баланс стоимости с требованиями к надежности и резервированию системы.
Например, такое здание, как офисный блок, который, хотя и неудобный и, возможно, финансово разрушительный, может быть отключен от сети в течение нескольких часов или, возможно, дней, но не является жизненно важным, может выбрать один насос первичного контура с возможностью сдвоенного главного насоса или рабочего / резервного.
Тем не менее, система, которая просто не может рисковать простоем, например, больница или тюрьма, может выбрать установку индивидуальных шунтирующих насосов котла. Будет сочтено, что затраты на установку и техническое обслуживание могут свести на нет затраты, сбои и потенциальные человеческие страдания, которые могут возникнуть в случае сбоя системы и простоя.
Экономичный двухконтурный твердотопливный котел длительного горения
Желание жителей крупных городов иметь собственный коттедж в пригороде вполне объяснимо, ведь чистый воздух гораздо предпочтительнее смога и выхлопов автомобилей. Чтобы жизнь в частном доме была комфортной, его владельцу потребуется обеспечить надежное функционирование инженерных коммуникаций, в том числе системы теплоснабжения.
Создание тепловой сети – это полностью проблема домовладельцев, и решать ее придется самостоятельно. В результате вам потребуется приобрести отопительное оборудование, которое будет надежным, долговечным, простым в настройке и управлении и доступным по цене. Этим параметрам соответствуют двухконтурные твердотопливные котлы, изображение которых можно увидеть на фото.
Общая информация
Двухконтурные твердотопливные отопительные котлы предназначены для отопления помещений. Эти устройства могут работать на дровах, угле, биотопливе из древесных отходов и т. д. На сегодняшний день двухконтурные твердотопливные котлы считаются относительно недорогим и надежным вариантом для отопления дома и обеспечения горячей водой.
Эти агрегаты производят двух типов:
- со встроенным бойлером;
- со встроенной катушкой.
Для того, чтобы регулировать температуру в котле, это оборудование должно быть подключено вместе с бойлером котла, так называемый косвенный нагрев, который имеет встроенный змеевик, пропускающий через себя горячую воду из агрегата. При этом этот элемент устройства выполняет функцию теплообменника и монтируется таким образом, чтобы нагрев жидкости был равномерным. Поскольку теплообменник имеет большую площадь поверхности, вода нагревается за короткий промежуток времени.
Отличие одноконтурных и двухконтурных твердотопливных котлов
Чтобы понять отличия, которые имеют твердотопливный двухконтурный котел и одноконтурный агрегат, следует знать, что во втором варианте устройство предназначено исключительно для отопления дома. Конструкция твердотопливного котла предусматривает наличие нагревательной спирали и теплоносителя.
Таким образом, если установить одноконтурный прибор, то для обеспечения жильцов горячей водой для бытовых нужд потребуется придумать другой вариант. Теплоносителем в одноконтурном твердотопливном агрегате может быть как вода, так и специальный антифриз.
Что касается твердотопливных двухконтурных котлов отопления, то на них возложены две функции – это подача тепла в помещения и нагрев воды. Конструктивное решение таких агрегатов предусматривает наличие двух спиралей. Двухконтурный твердотопливный котел длительного горения нагревает воду, которая движется по проложенному в помещении трубопроводу, отдает тепло и возвращается к устройству, откуда направляется в водопровод.
Плюсы и минусы твердотопливного двухконтурного котла
Как и другие отопительные приборы, двухконтурные твердотопливные котлы длительного горения имеют ряд преимуществ и недостатков.
Среди преимуществ следует отметить:
- доступная стоимость отопительного оборудования и его недорогая эксплуатация;
- простота использования;
- надежная работа;
- возможность использования различных видов твердого топлива, в том числе дров, угля, торфа, пеллет и др. (читайте также: «Современные угольные котлы длительного горения для отопления»);
- экономичная эксплуатация;
- недорогой сервис;
- возможность следить за эффективностью системы отопления самостоятельно, без привлечения специалистов, услуги которых стоят немалых денег;
- изучить инструкцию и произвести установку может каждый владелец частного дома.
- топливо можно заливать в соответствующую камеру только вручную;
- регулировка температуры жидкости невозможна;
- требует места для хранения топлива;
- необходимость просушки дров перед их загрузкой в отсек.
Принцип работы твердотопливного котла
Принцип работы отопительного прибора, работающего на разных видах твердого топлива, нельзя назвать особо сложным. Назначение основного контура – поддержание стабильной температуры в трубопроводе. При понижении температуры срабатывает датчик детектора.
Второй контур должен поддерживать температуру теплоносителя. Датчик, установленный внутри резервуара для хранения воды, моментально реагирует на ее охлаждение. После получения сигналов от обоих датчиков двухконтурный твердотопливный котел сжигает топливо, после чего выделяется тепло, а вода в контурах нагревается.
Ранее в статье говорилось, что довольно часто к таким агрегатам подключают дополнительную емкость, а именно бойлер. В результате потребители не только экономят топливо, но и обеспечивают дом и проживающих в нем людей стабильным горячим водоснабжением, которое не зависит от давления воды в трубах. Поэтому, прежде чем идти покупать котел, следует подумать о покупке котла.
В зависимости от места в доме, где вы планируете установить отопительный котел, выбирайте настенную или напольную модель с учетом габаритов агрегата и размера помещения (читайте: «Как и какой твердотопливный котел выбрать: выбор и сравнение”)
Руководство по эспрессо-машинам
При поиске эспрессо-машин вы часто сталкиваетесь с запутанными техническими терминами. Но что такое одноконтурные, двухконтурные и двухкотловые машины? И какая машина лучше всего соответствует вашим личным потребностям?
На этой странице:
11 эспрессо-машин на тестировании
Вы ищете подходящую машину? Представляем вам победителей нашего теста.
Какая эспрессо-машина лучше для меня?
Чтобы сделать напиток, который мы все так любим, воду сначала нагревают примерно до 90 °C в чайнике или с помощью проточного водонагревателя. Затем он продавливается через мелкомолотый кофе под давлением около 9 бар. Необходимое давление создается либо рычагом, либо насосом. Так как насыщенный эспрессо является основой многих восхитительных молочных напитков, эспрессо-машины почти всегда также имеют паровую трубку, которую можно использовать для получения сливочной молочной пены. Таким образом, эспрессо-машина производит горячую воду для эспрессо, с одной стороны, и пар для молочной пены, с другой.
Поскольку разные процессы предъявляют к эспрессо-машине разные требования, выбор правильной машины начинается с вопроса к себе:
Как часто я хочу готовить молочные напитки с помощью эспрессо-машины?
Если вы сосредоточены на классическом эспрессо и готовите капучино только для воскресных посещений, вам следует поискать кофемашину с одним контуром. Двухконтурный режим — правильный выбор, если вы и остальные члены семьи регулярно пьете напитки на молочной основе. Универсальным среди эспрессо-машин является двойной бойлер. Этот тип кофемашин позволяет вам полностью оптимизировать приготовление эспрессо и любых молочных напитков, но обычно это того стоит только для истинных перфекционистов.
Структура эспрессо-машины
Эспрессо-машину составляют три элемента: насос, бойлер (также называемый бойлером или теплообменником) и варочная группа. Конструкция бойлера и водопроводных труб указывает на то, является ли эспрессо-машина одноконтурной, двухконтурной или двухконтурной.
1. Насос
2. Котел
3. Варочная группа
1. Насос – приводной элемент
Производители современных эспрессо-машин в основном полагаются на насосы с электрическим приводом. Есть две системы, которые будут кратко обсуждены: вибрационный насос доминирует в сегменте бытовых машин, так как дешевле и занимает меньше места. По сравнительному тесту этот вариант ничуть не уступает по вкусу гораздо более дорогому роторный насос. Более высокая цена оправдана гораздо большей производительностью роторного насоса, что позволяет ему снабжать несколько варочных групп постоянным давлением, а также его большей надежностью и плавностью хода. Именно из-за последних особенностей он также интересен требовательным домашним бариста.
2. Бойлер — сердце эспрессо-машины
Для грубой сегментации давайте рассмотрим один из наиболее важных компонентов: котел. При выборе всегда следует учитывать собственные привычки питья: ориентируюсь ли я на приготовление эспрессо или хочу подать молочные напитки себе или даже нескольким гостям?
В бойлере находится вода для приготовления эспрессо или пар для вспенивания молока. Они доводятся до идеальной температуры с помощью нагревательного элемента, который должен поддерживаться как можно более постоянным — здесь особенно полезны такие функции, как контроль температуры PID или изолированный чайник. Другим фактором является размер котла, который увеличивает мощность подачи воды и пара.
Различные типы машин
Одноконтурный
В одноконтурных эспрессо-машинах один бойлер образует ядро и одновременно снабжает варочную группу и паровую трубку. Это накладывает серьезные ограничения, если требуются не только эспрессо, но и молочные напитки, такие как капучино или латте макиато. Например, оптимальная температура для заварочной группы составляет около 90°С, но для создания необходимого пара для бархатистой молочной пены требуется значительно больше 100°С. Так как в одном водяном контуре не могут одновременно существовать две разные температуры, необходимо регулировать температуру бойлера, нагревая его при переключении с воды для заваривания на пар. Следовательно, результирующее время ожидания между двумя режимами работы может стать важным фактором при принятии решения о покупке.
Двухконтурный
Двухконтурный режим работы позволяет избежать этого недостатка при приготовлении молочных напитков. Большой котел с горячей водой для заваривания чая и насыщенным паром для вспенивания молока образует первый водяной контур с температурой более 100 °C. Этот котел окружает небольшую водяную камеру, в которую поступает свежая холодная вода из бака или стационарного водопроводного соединения. Проходя через гораздо более горячий паровой бойлер, эта вода нагревается до идеальной температуры для заваривания. Это является результатом сочетания времени прохождения и температуры окружающей среды. Это позволяет одновременно подавать воду для заваривания и пар без прерывания работы. Рекомендуется соблюдать осторожность, если эспрессо не готовится в течение длительного периода времени, так как вода в камере во время длительных простоев приобретает температуру парового бойлера, которая намного выше идеальной температуры. Лучший способ решить эту проблему — слить воду через варочную головку. Это наполняет камеру свежей холодной водой перед процессом заваривания.
Двойной котел
Двойной бойлер является относительно новым достижением в мире кофе: два отдельных бойлера для заваривания воды и пара обеспечивают совершенно новые размеры производительности и контроля. Эспрессо и пар можно получать почти бесконечно и одновременно из профессиональных машин с двумя котлами, не допуская колебаний давления или температуры. Кроме того, давление и температуру обоих контуров можно регулировать индивидуально.
Термоблок
Термоблочная машина работает как кофемашина с проточным водонагревателем. Вода проходит по спиральной трубке, встроенной в алюминиевый блок, и нагревается при этом с помощью нагревательного стержня. Так как термоблочные машины не имеют котла, они предельно быстро готовы к работе. Они также требуют минимального обслуживания, так как вода сразу же сливается из трубки после приготовления эспрессо. Поэтому известь не успевает отложиться на стенке трубы. Конечно, есть и недостатки. Эспрессо-машина с термоблоком сильно нагревается, так как термоблок, естественно, должен иметь более высокую температуру, чтобы нагреть протекающую через него воду. Он делает это хорошо при нормальной скорости потока. Если скорость колеблется из-за плотности шайбы (прессованной кофейной гущи в держателе сита), вода может выходить слишком холодной или слишком горячей. Эспрессо-машины с чайниками более гибки в этом отношении. Другим недостатком является подача пара, которая может быть очень медленной. Пар производится путем подачи в спираль небольшого количества воды, которая сразу же испаряется. Таким образом, пар обычно более водянистый и имеет меньшее давление.
3. Варочная группа — последнее звено в цепочке
Наконец, группа заваривания определяет качество в чашке. Faema устанавливает здесь стандарты с 1961 года, выпуская E61, который состоит в основном из трех революционных элементов. Специальный механизм, состоящий из пружин и вентиляционных отверстий, позволяет сбросить остаточное давление после процесса заваривания. Кроме того, есть возможность предварительной заварки, при которой горячая вода под высоким давлением не сразу попадает на молотый кофе, а небольшое количество воды под низким давлением сначала затвердевает молотый кофе и позволяет ему предварительно набухнуть. Наконец, есть элемент термосифона — здесь водяной контур направляется от бойлера через варочную группу, гарантируя, что он всегда будет оптимально нагрет. Только когда вода останавливается слишком долго из-за редкого использования эспрессо (сравните с двухконтурной кофеваркой), она может перегреться, и необходима предварительная «промывка».
Другие важные термины или функции
время нагрева
Эспрессо-машина не готова к приготовлению эспрессо, пока варочная группа не станет очень горячей. Если у вас нет времени ждать утром, пропустите через варочную группу горячую воду, чтобы она быстрее нагрелась. Время нагрева зависит от объема котла и составляет около 10 – 15 минут. Эспрессо-машины с термоблоком не имеют бойлера и поэтому намного быстрее готовы к использованию, обычно через 2-3 минуты.
Автоматическое отключение
Возникает при недостатке воды в баке. Эта функция не требует пояснений и особенно полезна и эффективна для машин с небольшими баками для воды. Если перед использованием машины в баке не будет воды, котел может перегреться и повредить материал.
Котел
Бойлер — сердце эспрессо-машины. Здесь вода нагревается для приготовления эспрессо или пара. В зависимости от конструкции эспрессо-машина имеет один бойлер (одноконтурная и двухконтурная) или два бойлера (двойной бойлер). Чем больше бойлер, тем больше воды/пара доступно для приготовления эспрессо. Если вы хотите выпить только один эспрессо утром, достаточно небольшого бойлера. Если вы любите выпить несколько чашек капучино днем с друзьями или семьей, вам стоит поискать пароварку с бойлером большего объема. Подробнее см. выше.
Вентиляционный клапан или вакуумный клапан
Для достижения желаемой температуры воды в котле выпускной клапан закрывается, как только воздух выйдет из водяного пара, образовавшегося в котле. Физика может объяснить, почему в котле не должно быть воздуха: если бы была смесь воздуха и пара, температура воды была бы ниже и, следовательно, неправильной при том же давлении, чем если бы в котле было только давление пара.
Расширительный клапан или предохранительный клапан
Чтобы обеспечить желаемое давление заваривания ок. 9 бар, расширительный клапан открывается при достижении этого давления и сливает лишнюю воду. Таким образом, он также защищает котел, насос и различные трубы.
Гистерезис
Гистерезис часто используется как синоним диапазона возможных температур, возникающих в результате биметаллических термовыключателей в одноконтурных котлах. Таким образом, большой гистерезис означает большой диапазон возможных температур котла, что говорит в пользу использования ПИД-регулятора.
Емкость котла
Размер чайника определяет, сколько эспрессо можно приготовить за один раз. Чем больше чайник, тем больше воды той же температуры.
Биолер материал
Котлы изготавливаются из нержавеющей стали, меди, алюминия или латуни, причем медные и латунные котлы имеют большую традицию. Качественные медные котлы чаще всего устанавливаются в двухконтурных и двухконтурных котлах. Котлы из нержавейки чаще всего встречаются в одноконтурных машинах. В машинах действительно высокого класса также используются котлы из нержавеющей стали или котлы с покрытием из меди. Нержавеющая сталь — прочный и долговечный материал, купить ее дешевле, чем медь или латунь, и с нее легко удалить накипь. Для сравнения, котлы из алюминия более критичны и требуют тщательной очистки от накипи.
Манометр или манометр
Как следует из названия, манометр предоставляет информацию о преобладающем давлении в конкретной точке. В зависимости от технической конструкции машины манометр показывает, например, давление в бойлере или фактическое давление заваривания, т. е. давление, при котором вода в ситоносителе проталкивается через кофейную гущу.
PID – Пропорционально-интегральная производная
PID используются для управления температурой воды для заваривания в эспрессо-машинах, где P, I и D обозначают отдельный контроллер. Компонент P измеряет фактическую температуру по сравнению с заданной температурой и решает, требуется ли дополнительный нагрев или необходимо регулировать мощность нагрева. Компонент I также включает в свое измерение прошедшее время, когда температура не соответствовала заданной температуре, и, следовательно, регулирует мощность нагрева. Наконец, компонент D учитывает другие факторы, влияющие на температуру воды, например, приток холодной воды, и дополнительно снижает или увеличивает мощность нагрева. Три компонента действуют вместе как ПИД-регулятор.
Прессостат
Прессостат – это регулятор давления, устанавливаемый в котле двухконтурных котлов или в паровом котле двухконтурных котлов. В случае падения давления прессостат включает обогрев и тем самым косвенно регулирует температуру.
Держатель сита 58 мм
Вы также должны убедиться, что держатель сита вашей эспрессо-машины соответствует отраслевому стандарту 58 мм. Отверстия меньшего размера часто нецелесообразны, так как они могут быть заполнены максимум 14-15 мг молотого эспрессо и, следовательно, немного ограничивают ваш диапазон вкусов. Кроме того, вы найдете более широкий ассортимент запчастей и трамбовки для 58 мм.
Вывод: на что следует обратить внимание при выборе эспрессо-машины
При принятии решения о том, какая эспрессо-машина лучше всего соответствует индивидуальным требованиям, рекомендуется сначала отсортировать по типу бойлера. Одноконтурные кофемашины — недорогой вход в мир вкусного эспрессо, но и они быстро проявляют свою слабость, если за короткое время готовится несколько капучино. Хорошие двухконтурные котлы по цене от 1,000 евро решают проблему. Двойные бойлеры пригодятся только настоящим перфекционистам или при приготовлении большого количества горячих напитков.
Если вы ищете подходящую кофемашину, ознакомьтесь с нашим тестом эспрессо-машины. Мы подробно протестировали для вас различные машины из всех ценовых диапазонов.
Важная заметка Правильная кофемолка должна иметь не меньшее значение, чем эспрессо-машина, потому что только равномерный помол приводит к хорошему эспрессо.
К тесту кофемолки для эспрессо ›
