Làm thế nào là một lò hơi phục vụ hai mạch cùng một lúc
Sự khác biệt chính giữa lò hơi hai mạch và loại tương tự có một mạch là khả năng cung cấp đồng thời hệ thống sưởi và nước nóng cho căn phòng. Bộ trao đổi nhiệt chính, do vị trí của nó, làm nóng chất làm mát để hệ thống sưởi trong toàn bộ phòng có thể hoạt động đầy đủ. Cơ sở thứ cấp chịu trách nhiệm cung cấp nước nóng cho cơ sở với khối lượng yêu cầu.
Tính ổn định của hoạt động theo nguyên tắc hoạt động của lò hơi mạch kép chỉ có thể được đảm bảo bằng khả năng phục vụ hoàn toàn và sự phối hợp hoạt động của từng bộ phận.
Về mặt cấu tạo, bất kỳ nồi hơi mạch kép nào cũng bao gồm các yếu tố như:
- bộ trao đổi nhiệt với số lượng hai;
- buồng đốt, mà khối đầu đốt là bắt buộc;
- thiết bị bảo hộ;
- hệ thống điều khiển.
Để hiểu chính xác cách bố trí lò hơi khí kiểu mạch kép và nguyên lý hoạt động của nó, mỗi thành phần quan trọng của thiết kế như vậy cần được xem xét chi tiết hơn một cách riêng biệt.
Sơ đồ điển hình của lò hơi đốt nóng khí hai mạch
Hãy xem xét một sơ đồ lò hơi điển hình bằng cách sử dụng ví dụ về lò hơi đốt nóng khí mạch kép Saunier Duval Themaclassic F 30:
Nồi hơi Saunier Duval Themaclassic F 30 (sơ đồ)
1. Quạt. 2. Cảm biến lực kéo - manostat. 3. Thiết bị trao đổi nhiệt sơ cấp. 4. Cảm biến nhiệt độ (khẩn cấp). 5. Buồng đốt khí. 6. Bình giãn nở. 7. Điện cực để kiểm soát sự hiện diện của ngọn lửa. 8. Đầu đốt. 9. Điện cực đánh lửa. 10. Bơm tuần hoàn. 11. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát. 12. Bộ phận đánh lửa. 13. Đường vòng. 14. Bộ phận khí. 15. Cảm biến áp suất nước trong hệ thống sưởi. 16. Bộ trao đổi nhiệt DHW. 17. Van ba ngả. 18. Cảm biến lưu lượng DHW. 19. Bộ lọc DHW. 20. Thiết bị bù nước cho hệ thống sưởi. 21. Van an toàn hệ thống sưởi. 22. Vòi xả nước. 23. Bộ lọc gia nhiệt.
A - Nước vào từ hệ thống sưởi. B - Nước lạnh. C - Đường nước ra hệ thống sưởi. D - Ổ cắm DHW. E- Chất khí.
Nguyên lý hoạt động của lò hơi đốt nóng mạch kép có hai bộ trao đổi nhiệt
Khi một lò hơi đốt nóng khí mạch kép hoạt động ở chế độ "sưởi ấm", các quá trình như vậy xảy ra trong đó.
- Đầu đốt khí đốt nóng bộ trao đổi nhiệt chính,
- Bộ trao đổi nhiệt truyền nhiệt năng cho chất làm mát tuần hoàn (do máy bơm) trong đó
- Van ba ngả ở vị trí ngăn cản sự xâm nhập của môi chất gia nhiệt vào bộ trao đổi nhiệt thứ cấp.
- Tất cả chất làm mát "đi" vào hệ thống sưởi, cung cấp năng lượng cho các bộ tản nhiệt ở đó và quay trở lại lò hơi thông qua đường hồi lưu.
Sơ đồ vận hành nồi hơi ở chế độ sưởi ấm và nước nóng
Hoạt động của lò hơi khí mạch kép trong hệ thống DHW (cấp nước nóng)
- Đầu đốt khí, làm nóng bộ trao đổi nhiệt chính,
- Bộ trao đổi nhiệt truyền nhiệt năng cho chất làm mát tuần hoàn (do máy bơm) trong đó
- Van ba ngả ở vị trí ngăn chất mang nhiệt đi vào mạch bên ngoài của hệ thống sưởi.
- Chất làm mát lưu thông qua bộ trao đổi nhiệt thứ cấp, làm nóng nó.
- Nước máy lạnh, đi qua bộ trao đổi nhiệt thứ cấp, nóng lên và "đi" vào đường cấp nước nóng.
Ưu điểm của lò hơi gia nhiệt với bộ trao đổi nhiệt riêng biệt:
- Bộ trao đổi nhiệt sơ cấp ít bị ăn mòn và hình thành cặn (cáu cặn) trên nó, vì chất làm mát lưu thông trong một vòng kín và không thay đổi liên tục và đáng kể thành phần hóa học của nó.
- Bộ trao đổi nhiệt thứ cấp dễ bị nước máy xâm thực hơn. Các muối trong thành phần của nó làm tắc nghẽn nó theo thời gian và bộ trao đổi nhiệt bị hỏng.
Nó quan trọng! Nếu bộ trao đổi nhiệt thứ cấp bị lỗi, có thể vận hành lò hơi ở chế độ gia nhiệt. Vì vậy, không có nước nóng - nhưng ấm.
- Bộ trao đổi nhiệt thứ cấp rẻ hơn để thay thế so với bộ trao đổi nhiệt bithermal.
Nhược điểm của đun nóng nồi hơi với các bộ trao đổi nhiệt khác nhau: chi phí cao hơn so với nồi hơi.
Nguyên lý hoạt động của lò hơi đốt nóng khí mạch kép có bộ trao đổi nhiệt bithermic
Sơ đồ lò hơi mạch kép với bộ trao đổi nhiệt bithermic
Khi lò hơi hoạt động ở chế độ cấp nước nóng, đầu đốt gas sẽ làm nóng chất làm mát ở mạch ngoài. Và từ đó, nước máy, trong đường ống bên trong của bộ trao đổi nhiệt, nóng lên.
Ghi chú! Khi lò hơi cung cấp nước nóng vệ sinh, môi chất gia nhiệt không lưu thông trong hệ thống sưởi ấm! Môi chất gia nhiệt được đóng trong mạch lò hơi. Lưu thông đồng thời của chất lỏng trong cả hai mạch không được xảy ra!
Ưu điểm của nồi hơi có bộ trao đổi nhiệt bithermic: giá thành thấp hơn nồi hơi có bộ trao đổi nhiệt riêng biệt.
Nhược điểm: tăng “tải” nhiệt trên bộ trao đổi nhiệt (làm nóng chất mang nhiệt và nước nóng).
Đầu đốt gas là một phần của lò hơi hai mạch
Đầu đốt của lò hơi đốt gas có nhiệm vụ thu được lượng nhiệt cần thiết, có thể đảm bảo hoạt động chính xác của hệ thống sưởi trong mỗi phòng của vật được đốt nóng. Ngoài ra, nước được làm nóng đến nhiệt độ cần thiết và được cung cấp nóng với thể tích thích hợp. Năng lượng nhiệt có thể thu được bằng cách đốt cháy thể tích nhiên liệu thích hợp. Đối với điều này, đầu đốt được đặt trong buồng đốt, nơi, ngoài khí, không khí cũng được đưa vào, giúp duy trì ngọn lửa.
Tùy thuộc vào chế độ đã chọn, các đầu đốt có thể được chia theo điều kiện thành đơn cấp, đa cấp và mô phỏng. Trong phiên bản đầu tiên, thiết bị chỉ hoạt động ở hai chế độ - "bắt đầu" và "dừng", hiệu quả cao, rẻ tiền và có thiết kế đơn giản. Đầu đốt hai tầng có thể hoạt động ở công suất toàn phần hoặc một phần. Ưu điểm của nó có thể được đánh giá đầy đủ, bắt đầu vào mùa xuân, khi không cần sưởi ấm, và do đó, không có ý nghĩa gì khi vận hành thiết bị ở mức tối đa. Một đầu đốt điều độ được coi là đắt nhất, với sự giúp đỡ của nó, bạn có thể điều chỉnh và điều chỉnh công suất của lò hơi. Sau đó là kinh tế và kéo dài khá lâu.
Về mặt cấu trúc, đầu đốt mở và đóng. Trong trường hợp đầu tiên, không khí, không thể đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu, được cung cấp từ phòng đặt lò hơi. Một hệ thống như vậy được trang bị một ống khói, với sự trợ giúp của nó là dự thảo tự nhiên được cung cấp.
Các nồi hơi làm nóng khí quyển được trang bị một ống kim loại thông thường, trong khi các mô hình tăng áp được trang bị một ống khói đồng trục. Chúng có thể được lắp đặt theo chiều dọc, nhưng thường chúng được đặt ở một góc - tùy chọn này được kết nối với một trục chung, qua đó khói và các sản phẩm cháy được loại bỏ hoàn toàn.
Cần đặc biệt chú ý đến các mô hình tăng áp của nồi hơi khí, trong đó các buồng đốt kiểu kín được lắp đặt. Ôxy xâm nhập vào chúng một cách cưỡng bức, và do đó chúng được coi là đáng tin cậy hơn và không gây ra bất kỳ nguy hiểm nào trong quá trình làm việc, điều này khiến chúng có nhu cầu trong các cơ sở dân cư. Ngoài ống khói, chúng cần một kênh đặc biệt - thông qua đó, oxy sẽ được cung cấp cho buồng.
Đối với nồi hơi tuabin, cần có ống đồng trục để loại bỏ khói và hút không khí trong lành từ đường phố. Trong một số mô hình, có hai yếu tố như vậy, ngoài ra chúng còn được trang bị một đường ống để cấp khí.
Tất cả các mô hình này nhất thiết phải được trang bị quạt thúc đẩy khói, cũng như tự động hóa và hệ thống bảo vệ nhiều cấp.
Kết nối lò hơi hai mạch
Lò hơi mạch kép có thể được chế tạo ở dạng đặt trên sàn hoặc gắn trên tường. Việc lắp đặt một thiết bị treo tường có phần đơn giản hơn: bạn không cần phải trang bị một vị trí đặc biệt cho nó và tất cả các kết nối đều được thực hiện theo cùng một cách.
Trước khi lắp đặt lò hơi khí mạch kép, cần phải đặt hàng phát triển dự án và phối hợp với đại diện của các dịch vụ giám sát. Sau khi dự án được phê duyệt, công việc được thực hiện theo trình tự sau:
- Vị trí lò hơi... Việc lắp đặt thiết bị mạch kép gắn trên tường phải được thực hiện bằng các chốt đặc biệt, có tính đến trọng lượng của thiết bị và vật liệu của tường. Để tránh xảy ra tai nạn, cần đảm bảo sự cố định chắc chắn nhất trên tường. Việc lắp đặt nồi hơi đặt trên sàn được thực hiện trên bệ đã được chuẩn bị và gia cố trước đó;
- Lắp đặt mạch sưởi... Để kết nối chính sưởi ấm, cần phải sử dụng các đầu vào và đầu ra tương ứng của lò hơi.
Nên lắp bộ lọc ở đầu vào (hồi) của lò hơi để ngăn bụi bẩn xâm nhập vào.
- Kết nối khí... Việc đấu nối của nồi hơi khí mạch kép với nguồn điện lưới phải được thực hiện bởi một chuyên gia với các phê duyệt cần thiết. Sơ đồ kết nối bao gồm van gas, đồng hồ đo và van đóng ngắt nhiệt.
- Lắp đặt hệ thống thoát khí... Một lò hơi hai mạch thường có một buồng đốt kín, vì vậy các khí được loại bỏ thông qua một đường ống đồng trục. Nó được đưa vào ổ cắm và đưa ra ngoài đường qua một lỗ trên bức tường gần nhất. Sơ đồ lắp đặt của một ống khói như vậy và các yêu cầu cơ bản để bảo trì nó được đưa ra trong hướng dẫn cho lò hơi;
- Dây điện... Rất nên kết nối phần điện với ổ cắm thông qua ổn áp;
- Đổ đầy nước. Nước hoặc chất làm mát đặc biệt được đổ vào đường gia nhiệt của lò hơi hai mạch. Nếu sử dụng nước, nó phải được làm sạch kỹ lưỡng. Việc sử dụng nước quá cứng có thể dẫn đến hỏng hóc sớm của nhóm thủy lực. Cần kết nối nước vệ sinh với mạch DHW dưới áp suất được tạo ra bởi thiết bị thích hợp, ví dụ, bộ tích điện thủy lực;
- Điểm xuất phát... Thiết bị khí mạch kép là một thiết bị phức tạp về mặt kỹ thuật, vì vậy chỉ một kỹ sư được đào tạo đặc biệt mới có thể cấu hình chính xác. Nhiều nhà sản xuất chỉ cung cấp bảo hành cho sản phẩm của họ nếu việc lắp đặt và vận hành đã được thực hiện bởi những người lắp đặt được ủy quyền.
Lò hơi là bộ phận quan trọng nhất của hệ thống sưởi ấm tự động. Do đó, cần đặc biệt chú ý đến cài đặt của nó. Kết nối chính xác của lò hơi đốt khí mạch kép là chìa khóa cho hoạt động đáng tin cậy và không gặp sự cố trong suốt thời gian hoạt động của nó.
Bộ trao đổi nhiệt của nồi hơi khí là gì
Bộ trao đổi nhiệt trong lò hơi có nhiệm vụ nhận nhiệt để truyền nhiệt cho nước sau này. Nếu chúng ta đang nói về một lò hơi hai mạch và nguyên lý hoạt động của nó, thì đó là một bộ trao đổi nhiệt sơ cấp và thứ cấp. Đầu tiên nằm phía trên đầu đốt và được thể hiện bằng một ống có xương sườn, một con rắn cong. Nước được làm nóng đến nhiệt độ cần thiết trong bộ trao đổi nhiệt sẽ di chuyển vào van ba chiều, sau đó nó đi vào hệ thống sưởi ấm. Bộ trao đổi nhiệt thứ cấp được thể hiện bằng cả một hệ thống các tấm được uốn cong bởi sóng, tất cả chúng được kết hợp thành một khối duy nhất, trên đó cũng có 4 lỗ.Thông qua 2 trong số đó, dòng nước được thực hiện, 2 nữa làm nhiệm vụ chuyển động của chất làm mát, được cung cấp cho mạch sưởi ấm.
Hệ thống hai bộ trao đổi nhiệt được gọi là đôi. Có những thiết bị sưởi ấm trên thị trường sử dụng bộ trao đổi nhiệt bithermal. Nó được đặc trưng bởi một cấu hình phức tạp. Để sản xuất nó, đồng được sử dụng, bản thân nguyên tố được thể hiện bằng các ống nằm trong nhau: chất mang nhiệt di chuyển dọc theo ống bên ngoài, ống bên trong phục vụ cho sự chuyển động của nước, với sự trợ giúp của nguồn cung cấp nước nóng. đảm bảo.
Nồi hơi khí được trang bị bộ trao đổi nhiệt như vậy rất khó vận hành, sau này khó làm sạch cặn bẩn. Tuy nhiên, nhu cầu sử dụng các thiết bị sưởi ấm như vậy là do chúng có kích thước nhỏ và làm nóng nước rất nhanh.
Lò hơi hoạt động như thế nào ở các chế độ khác nhau
Thiết bị có các tính năng quan trọng. Để hiểu chúng, nguyên tắc hoạt động của lò hơi đốt nóng khí mạch kép cần được xem xét ở các chế độ khác nhau một cách riêng biệt.
Để sưởi ấm
Van ba ngả được đưa vào vị trí đặc biệt. Điều này có nghĩa là môi chất làm việc từ bộ trao đổi nhiệt sơ cấp đi vào mạch gia nhiệt.
Chế độ như sau:
- Nhiệt độ nước làm mát được giám sát bởi một cảm biến. Khi nó nguội đi 1 °, cảm biến sẽ gửi tín hiệu đến bộ điều khiển - nguồn cung cấp khí sẽ mở ra và ngọn lửa bùng lên trên đầu đốt chính.
- Sau khi làm nóng chất làm mát đến nhiệt độ cao hơn 5 ° C so với giá trị do người dùng đặt, lò hơi sẽ tắt.
- Sau khi làm nguội, các bước 1 và 2 được lặp lại.
Nếu có bộ điều nhiệt từ xa, lò hơi cũng tính đến nhiệt độ không khí trong nhà. Các mô hình cao cấp nhất được trang bị cảm biến phụ thuộc vào thời tiết để xác định nhiệt độ bên ngoài. Khi nó được thay đổi, máy sưởi có thời gian để điều chỉnh lượng nhiệt tỏa ra kịp thời.
Khi đun nước
Khi người dùng mở vòi, chất lỏng trong dòng DHW bắt đầu di chuyển và cảm biến lưu lượng sẽ gửi tín hiệu đến bộ điều khiển. Điều đó làm chuyển van ba chiều và môi chất lưu thông trong mạch sưởi ấm được gửi từ bộ trao đổi nhiệt sơ cấp đến bộ trao đổi nhiệt thứ cấp. Quá trình này được hiển thị trong video.
Lò hơi hoạt động ở chế độ này bỏ qua hệ thống sưởi ấm. Do đó, với lưu lượng nước nóng lớn sẽ làm lạnh trong phòng. Trong trường hợp như vậy, tốt hơn là nên mua một lò hơi đơn mạch riêng biệt và một máy đun nước nóng bằng gas.
Lượng nước nóng được chuẩn bị trên một đơn vị thời gian phụ thuộc vào công suất của bình đun. Thông số này được chỉ ra trong thông số kỹ thuật (ví dụ: 11 l / phút). Cần phải làm rõ sự chênh lệch nhiệt độ nào giữa đầu vào và đầu ra được ngụ ý (dt). Đối với một số nhà sản xuất là 35 ° C, đối với một số nhà sản xuất khác thì chỉ là 25 ° C.
Với công suất nồi hơi nhỏ hơn 20 kW, hiệu suất nước nóng thấp. Trong điều kiện như vậy, một mô hình với một nồi hơi tích hợp sẵn là thuận tiện hơn.
Ưu điểm của nó:
- Sự gia nhiệt của chất lỏng được thực hiện trong thời gian mà hệ thống gia nhiệt không cần nhiệt.
- Ngay cả với công suất nhỏ nhất, hiệu suất cũng đủ cho một số điểm phân tích cú pháp.
- Nước nóng ngay lập tức chảy ra từ vòi.
Ngoài ra còn có những nhược điểm:
- kích thước lớn;
- hiệu suất nước nóng giới hạn thời gian (phụ thuộc vào thể tích của lò hơi).
Cũng cần phải tính đến việc tăng lượng gas tiêu thụ, đó là do thất thoát nhiệt trong bình chứa.
Giờ mùa hè
Khi chuyển sang chế độ này, lò hơi thực hiện các hành động sau:
- Van ba ngả được di chuyển đến vị trí "Đến thiết bị trao đổi nhiệt thứ cấp".
- Đầu đốt chính bắt lửa theo lệnh của cảm biến lưu lượng.
- Sau khi làm nóng chất làm mát đến nhiệt độ cài đặt, lò hơi sẽ tắt, sau đó, khi chất làm nguội, nó sẽ bật lại.
Vì vậy, ở chế độ mùa hè, thiết bị chỉ hoạt động như một máy nước nóng.
Cách điều khiển lò hơi
Để đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn của thiết bị sưởi ấm như vậy, tốt hơn là nên chọn tự động hóa. Nó kiểm soát nhiệt độ của nước trong các bộ phận riêng lẻ, duy trì nhiệt độ của chất làm mát ở mức thích hợp và chịu trách nhiệm về nguyên tắc hoạt động có thẩm quyền của lò hơi mạch kép. Trong trường hợp có thể xảy ra các tình huống nguy hiểm, lò hơi sẽ tự động tắt - một biểu hiện tương tự được hiển thị nếu:
- giảm áp suất trong hệ thống khí;
- gia nhiệt tối đa của chất làm mát;
- thiếu lực kéo.
Trong các nồi hơi gas đang bán trên thị trường hiện nay, điều khiển chủ yếu là "thông minh" được sử dụng, phần mềm cho phép bạn chọn một trong các chế độ vận hành có sẵn.
Các chi tiết cụ thể của hoạt động của nồi hơi với hai mạch
Những người nghĩ rằng cả hai mạch trong một hệ thống nóng lên ngay lập tức cùng một lúc là sai lầm, trên thực tế, mọi thứ hoạt động hoàn toàn khác nhau. Trong hoạt động bình thường, thiết bị này chỉ hoạt động liên tục để làm nóng chất làm mát lưu thông trong hệ thống. Tần suất bật và ngọn lửa có vẻ mạnh như thế nào trong quá trình hoạt động phụ thuộc vào cảm biến nhiệt độ giám sát các quá trình này. Cùng với đầu đốt, máy bơm khởi động, nhưng chỉ khi sự lưu thông của chất làm mát tự nhiên không có bất kỳ ảnh hưởng nào đến hoạt động của hệ thống sưởi. Sau khi nhiệt độ của đầu đốt đạt đến mức mong muốn, một tín hiệu được gửi từ cảm biến rằng hoạt động của đầu đốt nên giảm. Sau đó, lò hơi chỉ hoạt động ở chế độ thụ động cho đến khi chỉ thị nhiệt độ đạt mức đã lập trình. Tiếp theo, cảm biến gửi tín hiệu đến bộ phận tự động hóa, đến lượt nó, van này sẽ khởi động van, có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu.
Trước tiên, bạn cần tự làm quen với những nét tinh tế nhất định về hoạt động của nồi hơi khí được trang bị hai mạch điện để hiểu được những lợi ích nào có thể thu được từ hoạt động của chúng. Hơn nữa, việc mua các hệ thống sưởi ấm như vậy cho phép bạn không phải mua thêm thiết bị, có thể được yêu cầu trong bất kỳ trường hợp nào khác để cung cấp nước nóng cho ngôi nhà. Ngay cả khi một mạch bị hỏng, mạch thứ hai có thể được vận hành thêm, thay thế một mạch vẫn sẽ rẻ hơn nhiều so với sửa chữa toàn bộ hệ thống sưởi.
Nồi hơi hai mạch có thể được vận hành tốt vào mùa hè, khi không cần gia nhiệt và chỉ cần cung cấp nước đun nóng cho nhu cầu sinh hoạt. Bằng cách này, bạn thực sự có thể tiết kiệm tiền, vì mua hai thiết bị cùng một lúc, mỗi thiết bị đều hoạt động tự động, sẽ tốn kém hơn nhiều.
Thêm một chút về các tính năng của công việc
Van ba chiều được sử dụng để ngăn môi chất xâm nhập vào mạch thứ hai. Do đó, có thể đạt được việc cung cấp nước nóng từ lò hơi đến hệ thống thông qua một đường (nguồn cung cấp) và trở lại qua đường khác (trở lại). Điều đáng chú ý là lò hơi đốt khí gắn tường mạch kép được thiết kế theo cách mà tàu sân bay di chuyển theo vòng tròn mà không tạo thành đột kích. Nhưng điều này áp dụng cho bộ trao đổi nhiệt đầu tiên. Trong thứ hai, nước được lấy từ đường ống. Như thực tế cho thấy, chất lượng của môi trường thường để lại nhiều điều mong muốn. Vì lý do đơn giản này, nên đặt bộ lọc trước phương tiện truyền thông để loại bỏ các hợp chất không hòa tan. Nếu mạch cấp nước nóng bị hỏng, thì nồi hơi có thể hoạt động ở chế độ sưởi ấm trong phòng. Như vậy, bạn sẽ không phải ngồi trong căn hộ hay ngôi nhà lạnh lẽo vào mùa đông.
