Kaskádové kotolne Thermona

Ideálne riešenie pre vykurovanie panelových domov.

Čo je to kaskáda kotlov?
Kaskáda kotlov je systém zapojenia niekoľkých kotlov za sebou. Jedinečnosť zapojenia a konštrukcia kotlov Therm dovoľuje zvyšovať inštalovanú kapacitu plynule už od 24 % nominálneho výkonu najmenšieho použitého kotla. V prípadoch potreby väčších výkonov (až do výkonu 1440 kW) poskytuje kaskádový systém zapojenie kotlov veľké výhody. Zvlášť použitie kotlov Therm DUO 50, DUO 50 T, DUO 50 FT, TRIO 90, TRIO 90 T popr. kotlov Therm 45 KD je veľmi výhodné z hľadiska pomeru zastavaného priestoru a inštalovanej kapacity pri zachovaní výhod kaskádového zapojenia s plynulou moduláciou výkonu.

Možnosť zaradenia do kaskády však nie je obmedzená iba použitím kotlov rady DUO, TRIO či KD. Tieto kotle je možné kombinovať aj s ďalšími kotlami THERM, a tak prispôsobiť zostavu vypočítaným tepelným stratám objektu ako aj potrebám množstva teplej úžitkovej vody. V technike vykurovacích systémov je kaskádový systém priekopníckou metódou pre optimalizáciu inštalácií s veľkým výkonom. Namiesto jedného kotla s veľkým výkonom, ktorý musí pracovať ako celok aj pri spotrebe malého množstva tepla, je v kaskádovom riešení možnosť zapojiť len toľko kotlov, koľko je v danej chvíli potreba. Množstvo kotlov, ktoré má byť v prevádzke je regulované elektronicky.
V praxi je dokázané, že vo vykurovacej sezóne je v 80 % času kapacita kotla využívaná len na 50 %. V priebehu celej sezóny je teda kotol využitý v priemere len na 30 %. To znamená len malé využitie a neefektívnu prevádzku. Kaskádový systém poskytuje, ako je zrejmé, okamžitú potrebnú kapacitu postupným priraďovaním viac „malých" kotlov, proti jednému veľkému kotlu s neefektívnou prevádzkou pri malých výkonoch.
Pomocou kaskádovej regulácie s programovým riadením sa odstránia nepríjemné problémy so stanovením optimálneho pomeru kapacity systému a spotreby tepla. Široký regulační rozsah kaskády umožní dlhodobú prevádzku na nižších teplotách vykurovacej vody, tím znížime straty vyžarovaním a straty pri pohotovostnom stave systému. Zvýši sa okamžite využiteľnosť a okrem toho sa spríjemnia teplotné podmienky v prostredí, čiže zvýši sa užívateľský komfort.
Do nedávnej doby bola prevádzka kotolne zaisťovaná cenovo náročným riešením, riadením kaskádovými radičmi. Výrazným posunom bolo vybavenie kotlov komunikačným rozhraním (interface), umožňujúcim prenos informácií medzi kotlami a plynulou moduláciou výkonu všetkých kotlov v kaskáde súčasne. Znamená to nielen dosiahnutie optimálneho nastavenia výkonu v každom okamihu prevádzky, ale aj okamžitý prístup k informáciám o aktuálnej činnosti a eventuálnej diagnóze problému kaskádovej kotolne. Dnešná kaskádová kotolňa je skutočne „inteligentným zariadením" pracujúcim celkom samostatne, bez zásahu „omylného človeka".
Riešením s premysleným využitím štandardného hardwaru a softwaru, ktorého cena je priaznivá, je tak dostupné aj sporivejšiemu užívateľovi.

Prečo kaskáda?
Kotle, ktoré sú v súčasnej dobe dostupné na trhu, môžu byť v rôznych prevedeniach - od kotla s jedným pevne nastaveným výkonom, cez kotle s dvoma nastavenými výkonmi až po kotle s plynulo premenlivým výkonom od cca 40 % do 100 % výkonu. Na trhu bežne dostupné riadiace jednotky pre postupné spínanie kotlov nazývame kaskádovými radičmi. Tieto kaskádové radiče dokážu kotle postupne zapnúť a vypnúť. Štandardné radenie je spínanie do 4 kotlov v kaskáde. V praxi to znamená, že napr. výkon 400 kW je zapínaný v skokoch po 100 kW. Naproti tomu kaskáda z kotlov THERM pracuje od minimálneho výkonu napr. 13 kW (45 KD) plynule až do max. výkonu 400 kW. Je samozrejmé, že spotreba plynu bude pri tomto spôsobe prevádzky podstatne nižšia.
K výhodám kaskádového zapojenia kotlov patrí aj obrovská variabilita kotolne. Jednak z hľadiska usporiadania kotlov, tak aj z hľadiska umiestenia samotnej kotolne. Kotolňu je možné vybudovať skoro kdekoľvek. Nech už sa jedná o suterén, samostatne pristavanú kotolňu alebo napríklad podkrovie. Aj usporiadanie jednotlivých kotlov a komponentov kaskádovej kotolne je možné v podstate ľubovoľne poskladať tak, aby kotolňa ako „skladačka" zapadla do určeného priestoru.

Prečo kaskáda z kotlov THERM?
Závesné kotle THERM umožňujú už vo svojej základnej podstate plynulú reguláciu výkonu od cca 23 % do 100 % (odlišné podľa typu použitých kotlov) menovitého výkonu. Kaskáda kotlov THERM unikátnym a pritom veľmi jednoduchým spôsobom umožňuje rozšíriť toto pásmo plynulej regulácie výkonu od minimálneho výkonu jedného kotla do max. výkonu až 16 kotlov. To odpovedá rozsahu regulácie už od 1,8 % do 100 % výkonu pre kaskádu 16 kotlov. Samotná realizácia je veľmi jednoduchá - do každého kotla vložíme doštičku interface, prepojíme párom vodičov zo susednými kotlami a máme plnohodnotnou kaskádu - bez nákladného kaskádového radiča. Ovládanie celej kaskády je snáď to najjednoduchšie - zapneme všetky kotle a na prvom kotly nastavíme teplotu do vykurovania. Všetko ostatné si už kotle „dohovoria" medzi sebou. Odpadá zložité a komplikované nastavovanie každého kotla zvlášť, nastavovanie radiča a ďalších. Pokiaľ potrebujeme zvýšiť počet kotlov, jednoducho pridáme kotol, vložíme interface, pripojíme pár vodičov a kaskáda pokračuje v činnosti. V samotnom uvedení do prevádzky sa neskrýva žiadny zádrheľ . Stačí na každom interface nastaviť prepínače, nastaviť prepínač v hlavnom kotly a kaskáda je funkčná. Toto prvotné nastavenie urobí servisní technik a ďalej už nie je potrebné žiadne zložité nastavovanie.
V prípade, kedy požadujeme riadenie teploty vykurovacej vody v závislosti na vonkajšej teplote - ekvitermnú reguláciu - stačí doplniť jeden vonkajší senzor a celá kaskáda bude vykurovať podľa vonkajšej teploty. V prípade realizácie kondenzačnej kaskádovej kotolne je ekvitermné riadenie prevádzky kotolne viac než odporúčané.
Ďalšia obrovská výhoda kaskády kotlov THERM sa objaví pri riešení ohrevu TÚV. Nemusíme navrhovať a pripojovať čerpadlo pre „nabíjanie zásobníku". Každý boiler (alebo vykurovaciu vložku) pripojíme cez trojcestný ventil ku kotlu v kaskáde, pripojíme termostat zásobníku do príslušného kotla a ohrev TÚV je vyriešený. Všetky kotle THERM zapojené do kaskády THERM, okrem riadiaceho kotla kaskády, môžu ohrievať TÚV. Celkový počet kotlov v kaskáde, ktoré môžu ohrievať TÚV je teda až 15, a to už je nejakej vody...


Zhrnutie hlavných výhod kaskádových kotolní z kotlov Therm:

  • mimoriadna investičná výhodnosť
  • vysoká úspora prevádzkových nákladov v porovnaním s ostatnými zdrojmi tepla
  • výhodná ekonomika prevádzky
  • ekonomicky nenáročné a vysoko efektívne riešenie komunikácie kaskády
  • plne automatizovaná prevádzka
  • ohľaduplnosť k životnému prost-rediu (zníženie hodnôt emisií až o 70 % oproti bežným plynovým zdrojom na trhu)
  • vysoká prevádzková spoľahlivosť
  • široká modulácia výkonu celej kotolne (napr. 13 až 720 kW)
  • jednoduché a prehľadné technické riešenie
  • jednoduchá montáž a uvedenie do prevádzky
  • jednoduché a prehľadné ovládanie
  • malý obstavaný priestor, bez nutnosti zastavania podlahovej plochy
  • optimálne prispôsobenie pre pripojenie externého zásobníku TÚV
  • diagnostika a monitoring kotolní s maximálnou servisnou podporou

Kotle používané v kaskádových kotolniach
Najčastejšie navrhovanými kotlami pre zapojenie do kaskády sú kotle Therm DUO 50, DUO 50 T, DUO 50 FT, TRIO 90, TRIO 90 T prípadne kotle Therm 45 KD. S výhodou je možné do kaskády zapojiť aj kotle o výkone 28, 20, 17 prípadne i 14kW. Technická vyspelosť systému kaskády kotlov umožňuje zapojiť do kaskády všetky kotle THERM s riadiacou automatikou Dims, čo sú kotle s digitálnym displejom v ľavej časti ovládacieho panelu, s výnimkou kotlov s prietokovým ohrevom TÚV.

Najmä pre väčšie kaskádové kotolne je možné využiť kotla TRIO 90 alebo verziu s núteným odťahom TRIO 90 T. Samostatnou kapitolou sú kaskádové kotolne z kondenzačných kotlov Therm 45 KD. Spojenie inteligentného riadenia kotlov Thermona a kondenzačného princípu kotlov prináša rapídne zníženie nákladov na vykurovanie a ohrev TÚV pri zachovaní veľmi nízkych emisných hodnôt z procesu spaľovania plynu. Prvotným impulzom pre vývoj kondenzačného kotla THERM 45 KD bolo prednostné uplatnenie v kaskádových kotolniach. Pri vývoji systému kaskádovej kotolne z kondenzačných kotlov využívali technici spoločnosti Thermona originálne poznatky nadobudnuté z osvedčeného systému kaskádových kotolní zložených z klasických kotlov. Celý systém kaskádovej kotolne je navrhnutý tak, že koncovému užívateľovi ponúka komplexné, premyslené riešenie vykurovania a ohrevu TÚV. Kaskáda z kotlov Therm 45 KD teda spĺňa všetky požiadavky, ktoré sa očakávajú od zdroja tepla, ale nielen to, kaskádová kotolňa zároveň rieši aj plne kompatibilnú ekvitermnú reguláciu bez nutnosti dodania ďalších regulačných systémov či regulátorov, čo nebýva štandardom u iných v súčasnosti ponúkaných riešení.

Autor: Thermona Slovakia s. r. o.

(z odborného bulletinu Bezpečný domov 1/2010)

< SPÄT