 |
Тезисы докладов Всероссийской научно-практической конференции "Энергоресурсосбережение в строительстве и жилищно-коммунальном комплексе"-2005 (Ярославль, 5 - 6 октября 2005 г.):
Повышение энергоэффективности систем отопления на примере использования оборудования Viessmann Шевцов Олег Юрьевич, директор по продажам промышленных котлов ООО «Виссманн» (Москва)
- Немецкая фирма Viessman является одним из самых крупных производителей отопительного оборудования в мире, которая уже в течение 85 лет успешно производит оборудование для отопления, в диапазоне мощностей от 4х кВт до 15000 кВт. Политика Viessmann направлена на постоянное совершенствование и развитие ее техники, соответствие самым жестким требованиям в части экологии и экономичности.
Фирма Viessmann с 1995 года активно работает в России, в частности в 1998 году было создано дочернее предприятие концерна — ООО «Виссманн». Российский потребитель по достоинству оценил надежность, качество, безопасность оборудования этой марки. Фирма Viessmann отличается активной позицией на российском рынке, открытостью и стремлением быть как можно ближе к клиенту. Помимо основного подразделения в Москве открыты еще два филиала: в Санкт-Петербурге и Екатеринбурге.
Для успешного производства и реализации продукции наряду с такими характеристиками, как качество, надежность, доступность — фирма Viessmann предоставляет широкий пакет сервисных услуг, который является неотъемлемой частью отопительной техники и улучшает соотношение «цена-качество». Признание всех этих достижений вновь нашло подтверждение в результатах опроса среди отопительных фирм, который проводит ежегодно журнал «markt intern». Фирма Viessmann была в восьмой раз удостоена чести называться партнером №1 для монтажных фирм в области отопительного оборудования.
- В своей программе Фирма Viessmann представляет недорогие напольные котлы для жидкого горючего Vitola 100 и Vitola 200, удобные в эксплуатации благодаря контроллерам Vitotronik. Контроллеры Vitotronik обеспечивают программное управление котлом, котельной, тепловыми нагрузками и приготовлением горячей воды. Настройка алгоритмов осуществляется в диалоговом режиме на русском языке. Vitotronik имеет встроенные средства самодиагностики, оптимизации режимов регулирования и самоадаптации. При разработке контроллеров программы Vitotronic особое внимание уделялось поддержке технического и сервисного обслуживания. В зависимости от потребности можно не только регистрировать, но и выводить на табло количество часов эксплуатации горелки, задавать рациональные параметры обслуживания (постоянное количество часов эксплуатации горелки, определенный интервал времени или максимально допустимую температуру отходящих газов). При достижении или превышении заданных параметров обслуживания, на табло выводится соответствующее указание по техническому обслуживанию.
Данные котлы объединяет комфорт и экономичность — в том случае, если тепло не требуется, котлы полностью отключается. Высокая экологичность и полнота сгорания топливной смеси обеспечиваются оптимальной конфигурацией камеры сгорания — жидкотопливная горелка Bluetwin гарантирует уровень вредных выделений, которые гораздо ниже значений, установленных экологическим нормативом «Голубой ангел». Все голки Unit фирмы Viessmann проходят цикл компьютеризированных испытаний и оптимально согласованы по своим параметрам с котлами Vitola 100 и Vitola 200. Котлы с жидкотопливными горелками могут обеспечить почти полную автономность отопления от внешних источников. Во-первых нет зависимости от подачи газа. Во-вторых, если установить автономный источник электропитания (электрогенератор), который обеспечит работу автоматики котла, горелки и насосов, то исчезнет зависимость и от подачи электроэнергии. Единственное, что будет нужно — подвоз дизельного топлива.
Простота очистки котлового блока происходит благодаря широким, гладким и сквозным газоходам. Теплообменные поверхности выполнены из Comferral и Biferral, что обеспечивает высокую эксплуатационную надежность и длительный срок службы.
Жаротрубные трехходовые водогрейные котлы серии Vitoplex для жидкого и газообразного горючего отличаются компактностью, низкими эксплуатационными расходами и длительным сроком службы. К одним из главных достоинств Vitoplex можно отнести высокий КПД, для Vitoplex 100-94 %, для Vitoplex 300-96%. При использовании в третьем ходе Vitoplex 300 двухслойных труб с внутренним оребрением позволяет котлу работать с рекордно низкими температурами обратной магистрали до 40ОC. Если установить за котлом конденсатный теплообменник Vitotrans 333 эффективность системы можно увеличить еще на десять процентов. Котел предназначен для отопления жилых домов коттеджного типа и других зданий с высокой потребностью в тепле.
- Новая программа газовых настенных термоблоков Vitotec от Viessmann
- Новые термоблоки представля ют собой результат последовательного совершенствования и сочетают в себе многочисленные большие и малые инновации, что облегчает монтаж, сервисное, техническое обслуживание и эксплуатацию, а также повышает рентабельность.
Модульный принцип, последовательно реализованный в газовых настенных термоблоках, дает массу преимуществ: термоблоки объединяет высокая степень унификации конструкции, размеров и деталей. Быстроразъемные соединения Multi-Stecksystem, водяные платы Aqua-Platine и легкий доступ ко всем важнейшим элементам — всё это экономит время при техническом и сервисном обслуживании.
В новые настенные термоблоки были установлены контроллеры Vitotronic, известные и хорошо себя зарекомендовавшие по напольным котлам. Теперь контроллеры следят за тем, чтобы для всех теплогенераторов — настенных или напольных — действовали одинаковые принципы управления. Одновременно с этим в настенных термоблоках было усовершенствовано и расположение контроллеров таким образом, что освободилось более просторное, имеющее свободный доступ коммуникационное место. Управление и контроль газовыми настенными термоблоками на базе Vitotronic осуществляется благодаря системе дистанционного контроля Vitocom и интернет-телеконтролю Vitodata, а также их можно встраивать в систему «Умный дом».
Особенно ярко технические усовершенствования выражены в дизайне новых настенных модулей. Новая форма более компактна, что является показателем четкости и структуры, а вито-белый цвет — с мерцающими металлическими вкраплениями — показывает, что наряду с техническим совершенством большое внимание было уделено и эстетической безупречности. Такой дизайн отчетливо демонстрирует, что отопительная техника в будущем будет установлена и в жилой зоне. Компактные размеры привносят и ещё один положительный момент: они соответствуют стандартным размерам мебели и, таким образом, идеально подходят для встраивания в кухню.
- Vitodens 300 — это газовый конденсатный термоблок, т. е. в нем полезно используется теплота конденсации паров воды, образующихся при сгорании природного газа, мощностной ряд 11-60 кВт; при каскадном включении — до 240 кВт. Его нормативный (т.е. измеренный с учетом среднегодового хода температур) коэффициент полезного действия составляет 108%. Кроме этого замечательного свойства, заложенные в него инженерные идеи и эксплуатационные достоинства таковы, что стоит обратить на эту модель особое внимание.
Первая, бросающаяся в глаза особенность: котловый блок Vitodens 300 имеет совершенно непривычную и оригинальную конфигурацию. Он представляет собой трубу прямоугольного сечения из нержавеющей стали, свернутую в цилиндрическую спираль. Горелка (о ней позже) помещается внутри упомянутой спирали, ось которой ориентированна горизонтально. Между витками спирали имеется небольшой зазор в виде плоской щели, причем ширина этого зазора выдерживается с совершенно непривычной для котлостроителей точностью: 0,8±0,01 мм (технологически он обеспечивается специально отформованными выступами на боковых поверхностях витков спирали). Через этот щелевой зазор продукты сгорания проходят сквозь спираль в охватывающий ее выходной газосборник.
Но самое необычное здесь в том, что в щелевом зазоре газовый поток при всех режимах работы горелки ламинарен! И это после стольких лет незыблемой уверенности в неэффективности теплообмена при ламинарных течениях. Оказалось, что и в конце ХХ века еще не все изучено в области классического теплообмена: в частности, как показали результаты изысканий, проведенных фирмой Viessmann, теплопередача при ламинарных потоках в узких плоских щелях обладает комплексом ранее неизвестных и очень полезных для конденсирующихся сред свойств. Одно из главных — ее автомодельность в широком диапазоне объемных расходов: количество тепла, передаваемого от продуктов сгорания к твердой стенке пропорционально их объемному расходу; коэффициент пропорциональности практически зависит только от ширины щели, h/b, где b ширина щели. Это значит, что при работе горелки на разных мощностях (т.е. при разных объемных расходах продуктов сгорания), температура конденсации (точка росы продуктов сгорания) располагается в одном и том же месте по длине щели, а именно, на h/b45, где h длина щели, измеряемая вдоль потока. В случае Vitodens 300 эта область конденсации располагается на выходе из спирали, и все проблемы ее самоочищения, течения конденсатной пленки, обратного попадания капель конденсата на работающую горелку решаются просто и изящно. Кроме того, внутренний контур котлового блока, где протекает теплоноситель — котловая вода — имеет постоянное поперечной сечение, простую и неизменную конфигурацию. Все это гарантирует низкую чувствительность к шламовым и иным отложениям со стороны котловой воды, неизбежным при реальной работе термоблока. Что же в итоге: получился внешне простой, как все гениальное, неприхотливый в эксплуатации и компактный конденсатный теплообменник с очень высоким нормативным к.п.д. 108%.
На термоблоках серии Vitodens 300 устанавливается совсем неординарная инфракрасная горелка MatriX. Уже сама конфигурация этой горелки необычна: сетчатая полусфера на плоской платформе.
Сзади платформы размещается напорная воздуходувка, работающая с переменной частотой вращения крыльчатки и газовый контроллер, регулирующий расход природного газа таким образом, чтобы состав топливной смеси был оптимален на всех мощностных режимах.
Сквозь сетчатую полусферу видна полированная перфорированная полусфера, а если присмотреться внимательней, то дальше располагается еще одна, меньшего радиуса и с другим перфорированием. Эта комбинация трех полусфер выполняет принципиально важную для горелки функцию: при предельно малых габаритах она очень равномерно распределяет топливную смесь по полусферической поверхности. Реакция горения происходит в непосредственной близости от сетчатой полусферы, которая одновременно является и стабилизатором пламени. Проволоки сетчатой полусферы удалены от зоны реакции на расстояние, составляющее всего несколько пробегов молекул, и поэтому сильно нагреваются. Разумеется, это, как все у фирмы Viessmann, сделано не спроста. Так оригинально здесь решается проблема эффективного отвода тепла непосредственно из зоны реакции горения и контролируемого снижения температуры в последней.
Одновременно запускаются два благоприятных процесса: 1) уменьшение температуры в зоне реакции горения приводит к радикальному уменьшению концентрации окислов азота в продуктах сгорания; 2) примерно 70% энергии, выделяющейся при сгорании топливной смеси, трансформируется в энергию фотонов и излучается сетчатой полусферой уже по законам радиационного энергообмена. А фотонам, как известно, не нужно специально организовывать течения газовых потоков, для них не важны толщины пограничных слоев, значения критериев Рейнольдса и Нуссельта и прочие премудрости газовой динамики. Они без потерь перенесут энергию на любые расстояния, хоть микрон, хоть миллион световых лет, и при поглощении полностью отдадут ее стенке котлового блока. Это позволяет радикально упростить конструкцию теплообменного аппарата и выполнить ее предельно компактной, поскольку отнять оставшиеся 30% тепла от продуктов сгорания уже не такая уж большая проблема, хотя в данной модели термоблока и она решается совершенно оригинально.
При создании этой горелки инженерам фирмы Viessmann пришлось приложить неординарные усилия, проявить незаурядную настойчивость в достижении цели, решить множество смежных проблем, но зато результат получился отменный: абсолютный мировой рекорд по минимуму вредных выделений (NOx < 16 мг/кВт ч) для серийной продукции, который непревзойден до сих пор.
Горелки MatriX выпускаются фирмой Viessmann для мощностей от 11 до 116 кВт, имеют глубину модуляции 1:4 и, благодаря газовому контроллеру, способны работать при давлениях газа до 7 мбар, не снижая при этом своей тепловой мощности! Некоторые модификации MatriX имеют каталитическое напыление на проволоки сетчатой полусферы, что позволяет добиться выделений NOx < 4 мг/кВт ч.
|
|
|
