Aplikace stacionárních kondenzačních kotlů WOLF MGK-2 ve stávajících soustavách

Otopné soustavy bývají složeny z různých materiálů, kovů s různými vlastnostmi a při předchozím provozu již i v různých fázích koroze či zanesení vodním kamenem a korozními produkty. Nelze zaručit dostatečnou plynotěsnost soustavy a mnohdy je provedení rozvodů v podlahách a stěnách objektů velkou neznámou.

Aplikace v rozsáhlých otopných soustavách přináší problémy s dodržením požadované kvality oběhové vody a s dodržením technologické kázně při údržbě otopné soustavy. Proplach a výměna vody v soustavě při instalaci nových zdrojů tepla je, se zvětšujícím se objemem soustavy, problémem, přináší provozní prostoje, značné investiční i provozní náklady a výsledek nebývá uspokojivý.

Vhodným a technicky čistým řešením, které uvedené negativní vlivy potlačuje, je tlakové oddělení zdroje tepla a otopné soustavy. Kompletní řešení je v nabídce značky Wolf, s kotli MGK-2 o výkonu od 130 kW do 1000 kW (v kaskádě až 5 MW).

Na straně zdrojů tepla obíhá velmi malé množství vody, která má konkrétní a jednoduše udržitelné složení. Oddělením kotlového okruhu je zajištěna maximální možná ochrana kotlů.

Výhody řešení s kotli WOLF MGK-2 s tlakovým oddělením:

• Stejná účinnost kotlů po celou dobu jejich životnosti.
• Delší životnost kotlů v prostředí malého objemu kontrolované primární oběhové vody a zvýšení provozní spolehlivosti.
• Snížení variabilních provozních nákladů (nižší náklady na údržbu vody v soustavě, nižší náklady snížením spotřeby elektrické energie, nižší náklady díky udržení stálé účinnosti, nižší náklady díky účinné regulaci).
• Dokonalá plynotěsnost primárního rozvodu. Tlakovým oddělením kotlového okruhu je mnohem jednodušší plynotěsnost udržet, než u objemné soustavy.
• Minimální náklady a náročnost na úpravu vody (malý objem kotlového okruhu a deskového výměníku).
• Minimální zanášení výměníku na sekundární straně nečistotami z otopné soustavy (teplota desek oddělovacího výměníku nepřesahuje 90 °C).
• Sekundární strana deskového výměníku může být kdykoli vyčištěna recirkulací chemicky, aniž musí být vypouštěna oběhová voda či odstavena otopná soustava.
• Žádná chemická reakce s materiálem kotlů ve vodném roztoku oběhové vody.
• V otopné soustavě je možno používat jakékoli inhibitory koroze a chemické přísady, aniž se ­poškodí materiál kotlů při vysokých teplotách na teplosměnných plochách.
• Zvýšení účinnosti systému osazením oběhového čerpadla řízeného kotlem podle množství vyrobeného tepla.

Samostatný tlakově oddělený okruh zdroje tepla

Kotlový okruh je opatřen v pojistném úseku pojistným ventilem, odvzdušňovací armaturou a hrdly k připojení snímačů tlaku – vše sdruženo v pojistné skupině. Na vratném potrubí je instalováno kotlové čerpadlo, jehož výkon je řízen regulačními prostředky kotle podle výkonu kotle, nebo na konstantní teplotní spád. Potrubní rozvod je přes uzavírací armatury veden do primární strany deskového výměníku. Potrubí jsou opatřena přímými teploměry na otopném i vratném potrubí. Na sekundární straně oddělovacího výměníku je průtok zajištěn oběhovými čerpadly otopné soustavy.

Kotle (až 5 v kaskádě) jsou řízeny kaskádovým modulem Wolf KM-2. Při použití kompletního systému WOLF WRS-2 je řízena celá soustava a výkon kaskády je regulován podle požadavků soustavy. Pokud je požadováno řízení nadřazeným systémem, pak je rozhraním mezi kotli a nadřazeným systémem modul KM-2, který přijímá napěťový signál 0–10 V z nadřazené regulace.

Samostatným zařízením je demineralizační úpravna vody pro primární okruh. Kapacita úpravny je dána objemem ionexové náplně potřebné pro první naplnění primárního okruhu a minimálně úpravu jednoho objemu náplně vody. Používá se jednoduchý demineralizační filtr s armaturami, pohotovostním měřidlem vodivosti a vodoměrem.

Okruh předání tepla

Výměníky určené k tlakovému oddělení kotlového okruhu jsou stanoveny tak, aby sekundární strana měla co nejnižší odpor a minimálně ovlivňovala čerpací práci čerpadel otopných okruhů. Dalším důležitým parametrem je rozdíl teplot mezi primární a sekundární stranou výměníku, který by neměl převyšovat 3–5 K. Sekundární strana výměníku se připojuje k rozdělovači výstupem otopné vody a ke sběrači vstupem vratné vody, aby bylo možné jeho cirkulační čištění bez odstavení otopné soustavy.

Otopná soustava používá stávající expanzní systém a musí být opatřena pojistným zařízením.

Řízení a regulace

Soustavy jsou v zásadě řízeny několika způsoby. Většinou je na straně odběru tepla požadována konstantní teplota a teplotní spád, úprava teploty se provádí až přímo u odběratelů. Další varianta využívá řízení podle venkovní teploty ekvitermními křivkami se zvýšením teploty při přípravě teplé vody. Snímač teploty pro řízení kotlového okruhu musí být instalován do výstupního potrubí otopné vody na sekundární straně výměníku tepla.

V případě externího řízení kaskády napěťovým signálem je na výběr regulace výkonu kaskády v závislosti na napětí – v tomto případě snímač společné teploty slouží k hlídání maximální teploty a sníží výkon kaskády bez ohledu na požadavek regulace tak, aby teplota nebyla překročena. Jiná varianta je řízení podle požadované teploty, v tomto případě musí byt snímač společné teploty modulu KM-2 instalován ve stejném místě, jako snímač nadřazené napěťové regulace.

Sledování provozu

K zajištění optimalizačních procesů a sledování provozu je určen modul ISM7, které zajišťuje přímou komunikaci s kotli a regulačním systémem WOLF WRS-2 až do vrstvy parametrů kotlů a regulátorů. Modul je určen k dálkovému dohledu a okamžité optimalizaci provozu. Jednou z vynikajících funkcí ISM7 je generovaní průběhů vybraných veličin v čase a tvorba grafů.