Проектировщикам приятно иметь дело с котлами, которые оснащены сопутствующей электроникой управления, для многих это значительно упрощает проектные работы. В данном направлении хотелось бы подчеркнуть, что не всегда бывает правильно использовать одну и ту же гидравлическую схему с разными типами котлов. Определенную нишу на рынке заняли настенные навесные котлы. Их успешно используют в поквартирном отоплении маловысотных жилых зданий. Кроме того настенные котлы используют и в котельных разного назначения. Хорошо это или плохо, покажет время, хотя есть и другие, на мой взгляд, более разумные схемные решения. На практике попадаются и такие схемные решения: несколько настенных котлов подключены параллельно и работают они на гидравлический разделитель, как показано на рис. 1.В качестве типа автоматики используется каскадное погодозависимое регулирование. На этой схеме видим параллельное присоединение котлов к гидравлическому разделителю (коллектор малых перепадов давления), что не является каким-либо нарушением. Для полнофункциональной работы данной гидравлической схемы производитель предлагает каскадную погодозависимую автоматику. Напор насоса отопления выбирается из условия преодоления гидравлического сопротивления теплотрассы при расчетном максимальном расходе воды, сопротивления котельной и соединительных трубопроводов с 10%-м запасом. А теперь рассмотрим подробнее работу гидравлического разделителя по рис. 2. Здесь мы опустим гидравлическое сопротивление и скорость движения теплоносителя, а возьмем во внимание только максимальную суммарную производительность насосов первичного контура и максимальную суммарную производительность насосов вторичного контура, т.е. рассмотрим работу котельной не в динамике, а при максимальной производительности котельной. На рис. 2 видно, что для нормальной работы гидравлического разделителя следует придерживаться определенных правил, и особенно с учетом перспективы. На рисунке показаны три варианта с разными протоками воды, во вторичном контуре. Рис. 2, а показывает нормальный рабочий режим работы гидравлического разделителя. Объем перекачиваемой воды в первичном контуре превышает объем воды, перекачиваемой во вторичном контуре. Температура t1 первичного контура равна температуре t1 вторичного контура. На рис. 2, б мы наблюдаем одинаковый объем перекачиваемой воды в первичном и вторичном контуре. Температура t1 первичного контура равна температуре t1 вторичного контура, что в полной мере соответствует нормальной работе гидравлического разделителя. Но это теоретически легко предположить, а практически отследить это сложно. Для поддержания данного условия потребуется частотный преобразователь для питания каждого электродвигателя котлового насоса. Поскольку котельные в основном делаются бюджетные, т.е. приемлемое соотношение качества и цены, то частотные преобразователи для питания электродвигателей насосов практически не нашли своего применения. Поэтому и принято, что объем перекачиваемой воды в первичном контуре должен быть в 1,2–1,5 раза больше объема перекачиваемой воды через вторичный контур, что уменьшает вероятную ошибку при подборе насоса отопления. На рис. 2, в мы видим вариант, где объем перекачиваемой воды через вторичный контур превышает объем перекачиваемой воды через первичный контур. В этом случае мы снижаем температурный потенциал во вторичном контуре за счет подмеса теплоносителя от t2 нагрузки, т.е. температура t1 первичного контура больше температуры t1 вторичного контура, что в нашем случае не соответствует нормальной работе гидравлического разделителя. Но если научиться правильно управлять этим подмесом, то гидравлический разделитель вытеснит из обихода менее надежные механические 3-х (4-ходовые) смесители с электроприводами. Например, котел с переменным расходом теплоносителя (такие котлы имеются уViessmann), котловой насос запитать от частотного преобразователя с обратной связью от датчика температуры tотопл с погодозависимой функцией tотопл = f (tнаруж), как показано на рис. 3. Из технического паспорта на котел Vitoplex 100 (575–1750 кВт), тип SX1: «Нет никаких ограничений по минимальному расходу теплоносителя через котел— широкие проходы между жаровыми трубами и большое водонаполнение котлового блока обеспечивают эффективную естественную циркуляцию и гарантированный теплосъем со стороны котловой воды — в результате упрощается гидравлическая стыковка котла с системой». То есть, имея постоянную высокую температуру теплоносителя в первичном контуре и регулируя ее расход, будет прямо пропорционально регулировке температуры теплоносителя во вторичном контуре с постоянным расходом теплоносителя. Извиняюсь, отвлекся от темы. Выше мы рассмотрели работу гидравлического разделителя и уже знаем, к чему может привести чрезмерная производительность насоса отопления. В данном случае, используя гидравлическую схему по рис. 1, следует особое внимание обратить на насос отопления, поскольку им зачастую пытаются выровнять все погрешности в теплотрассе и системе отопления. Согласитесь, часто такое бывает: все отопительные приборы работают, кроме последних приборов. Соответственно первая мысль — не исправлять погрешность теплотрассы и системы отопления, что более трудоемко, а увеличить производительность насоса системы отопления. Это наш менталитет подсказывает, какими минимальными силами можно выйти из данного положения, да и насос посильнее, многие считают для надежности. Вот тут-то и происходит несогласование гидравлической схемы котельной с ее нагрузкой. При этом в первичном контуре котлы вырабатывают затребованный температурный потенциал, а в нагрузку идет заниженный температурный потенциал. Поскольку в гидравлическом разделителе происходит подмес во вторичном контуре от обратной линии нагрузки t2 (см. рис. 1). В наше время придумать какую-то новую гидравлическую схему котельной практически невозможно, поэтому и применяют такую терминологию: новое— это давно забытое старое. Изменив гидравлическую схему обвязки котлов (см. рис. 1) на схему, показанную на рис. 4, мы получим более устойчивую гидравлическую схему котельной .То есть, производительностью насоса отопления можно играть в ту или иную сторону, без существенного влияния на работу котлов и автоматики. От производительности насоса отопления будет зависеть только ?t = (t1 – t2) нагрузки. Данное схемное решение (рис. 4) используется с гидронными котлами, для надежной работы которых разработана своя оригинальная гидравлическая схема. Прародителем гидронных котлов, по-видимому, является американская компания Teledyne Laars. Эти котлы имеют мощную газовую горелку и малую по своим размерам площадь теплообменника. Теплообменник выполнен из коротких ребристых медных труб и поэтому имеет минимальное гидравлическое сопротивление, как и весь котел в целом. Еще одной конструктивной особенностью теплообменника является его легкая замена. Скорость движения теплоносителя в этих котлах довольно высокая — 2,1 м/с, благодаря чему не происходят механические отложения на внутренних стенках труб теплообменника. Что позволяет использовать в качестве теплоносителя не подготовленную воду. При такой конструктивной особенности сбой автоматики безопасности котла может привести к прожиганию (выгоранию) его теплообменника, т.е. ребристые медные трубки теплообменника играют роль предохранителя. Как было написано выше, трубки теплообменника легко заменяются, т.е. конструктивно все предусмотрено. С учетом определенных ограничений скорости движения теплоносителя через котел была создана своя принципиально новая гидравлическая схема, и называется она «Многокотловые отопительные системы с первичными и вторичными циркуляционными кольцами». То есть, гидронный котел— это высокоскоростной, малоемкий котел, с теплообменником из ребристых медных труб. Имея ряд определенных преимуществ, гидронные котлы по своей природе «нежные», поскольку сбой в котловой автоматики или временная задержка срабатывания автоматике безопасности котла приводит к преждевременному выходу его из строя. Практически все настенные котлы и газовые проточные нагревательные приборы западного и отечественного производителя используют схемное решение гидронных котлов, соответственно они унаследовали и «нежность» в своей работе. Как правило, нам никогда неизвестно гидравлическое сопротивление нагрузки, поэтому к настенным навесным котлам лучше всего подходит гидравлическая схема, показанная на рис. 4. Данная схема более устойчива к подбору насоса отопления и исключает человеческий фактор, что благоприятно сказывается на работе котельной в целом.