Tahkekütte katlamaja töötamise põhimõte
1 | Tahkekütte katel | 10 | Kütteringi pump |
2 | Kaitseklapp | 11 | Segamisventiil TERMOMIX (servomootor AUTOMIX kompl.) |
3 | Keskütte automaatika AUTOMIX 30Q | 12 | Akumulatsiooni paak |
6 | Segamissõlm TERMOVAR või KIT |
Järgnevalt tutvustatav akupaagiga küttesüsteem on oma olemuselt terviklik, mis tagab kõikide süsteemikomponentide nõuetekohase töö, ühtlasi on lahenduses kasutatud minimaalne arv vajaminevaid seadmeid ja sõlmi.
Antud väikeelamu katlamaja koos kõigi vajaminevate komponentidega on parim lahendus tahkekütusel töötava katlamaja ehitamiseks.
Süsteemi tutvustus.
Süsteemi põhikomponendid on toodud järgmistes failides olevaltel joonistel. Võimalus on kasutada nii ühe kui mitme akumulatsioonipaagiga lahendusi sõltuvalt köetava hoone suurusest ja akumulatsioonipaakide paigaldamise võimalustest. Süsteemi eesmärgiks on tagada ööpäeva ringselt keskkütteks vaja mineva vee temperatuur, samuti kuum tarbevesi, minimaalse kütuse ja ajakuluga.
Töötamise põhiprintsiip.
Pakutav keskküttesüsteem jaguneb oma otstarbelt ja töötamise eesmärgilt kaheks iseseisvaks osaks, mis on omavahel seotud sooja akumulatsioonipaagiga. Esimene osa, ehk kütmise osa koosneb katlast, katla segamissõlmest ja ühendustorustikust. Kütmise osa eesmärgiks on tagada akumulatsioonipaagis pidevalt õige (piisav) temperatuur sõltumata tarbimisest. Teine osa, ehk tarbimise osa koosneb küttesüsteemi ringlussõlmest, küttetorustikust ja kütteelementidest (radiaatoritest, põrandakütte kontuuridest jne) ning nende tööd reguleerivatest klappidest, ventiilidest. Tarbimise osa eesmärgiks on tagada ruumide (ka tarbevee) soojavajadus kasutades säästlikult akumulatsioonipaaki salvestatud soojaenergiat.
Süsteemi töö.
Süsteemil on kolm tsirkulatsiooni ringi.
1. Esimene ehk katla tsirkulatsiooni ring koosneb katlast (1), süsteemi kaitseklapist (2), katla ja akumulatsioonipaagi vahelisest segamissõlmest (6) ja neid ühendavatest torudest. Selle tsirkulatsiooniringi ülesandeks on võimalikult kiiresti saavutada katla töötemperatuur kütmiskadude ja katla liigse tahmumise vältimiseks, samuti katla tööea pikendamiseks. Selle ringi tööpõhimõtte saab selgeks kui tutvuda katla ja akumulatsioonipaagi vahelise segamissõlme ehituse ja töötamisega.
2. Teine ehk akumuleerimise tsirkulatsiooni ring on jätkuks esimesele. Lisanduvad akumulatsioonipaak, paagid (12) koos nende juurde kuuluvate seadmete ja torustikuga. Teine ring hakkab tööle kui katel on saavutanud oma töötemperatuuri (>65C) ja avaneb ringlussõlme termoklapp, avades tee kuumale keskkütte veele akumulatsioonipaaki. Akumulatsioonipaak on varustatud tarbevee tootmiseks soojusvahetiga, mis kujutab endast spiraalset toru, mille külge on ühendatud tarbevee ülerõhu kaitseklapp ja tarbevee segamissõlm. Tarbevee segamissõlm kujutab endast tavalist kolme otsaga termoklappi, mis reguleerib tarbevee süsteemi mineva kuuma vee temperatuuri.
3. Kolmas ehk hoone tsirkulatsioon koosneb tsirkulatsiooni pumbast (10), segamisklapist ehk 3-T ventiilist (11), termomeetritest ja automaatika seadmetest (3). Nende abil juhitakse hoone keskkütte ringi (põrandakütte elemendid, radiaatorid, torustik jne.) mineva keskkütte vee temperatuuri ja ringlust.
Pakutud lahendus võimaldab ruumid kiiresti soojaks kütta ka jahtunud süsteemi korral, kuna hoone keskkütteringi minev soe vesi võetakse katlast akumulatsioonipaaki suubuvalt torult. Seega juhul kui tsirkulatsiooni pump (10) töötab ja 3-T ventiil (11) on tsirkulatsiooniks avatud võetakse vajaminev hulk kuuma vett esmalt otse katlast. Ülejääv kuum vesi suunatakse aga akumulatsioonipaaki (12). Kui tuli katlas on kustunud st. kütmine lõppenud, jätkub veeringlus akumulatsioonipaagist hoone keskkütteringi.
Akumulatsioonipaagi temperatuur kütmise lõppedes, peab jääma vahemiku +85 kuni +95C.
© 2002, kasutatud BAXI AB koduleheküljel olevaid juhendeid.
Katla ja akupaagi valik
Õige katla ja akupaagi valimiseks tutvu alltoodud tabeliga
Andmed on tõesed akupaagiga küttesüsteemi kasutamise puhul, kus hoone soojareziimi juhitakse kütteautomaatikaga. Arvestatud suurused sobivad kõikidele majadele. Kütmise sagedus sõltub maja soojapidavusest. Valik tehakse köetava pinna järgi, kusjuures ruumide kõrguseks on arvestatud 2,5...2,7 m. Eestis on levinud 50 cm küttepuude kasutamine. 50 cm küttepuule sobivad malmkatlad alates kuuest ribist. Paigaldada võib ka suurema katla. Suurema katlaga väheneb kütmise aeg ja küttekordade arv!
Köetav pind m2 | kuni 100 | 100-120 | 120-150 | 150-180 | 180-200 | 200-220 | 220-260 |
Akupaagi maht (L) | |||||||
100% radiaatorküte | 1000 | 1200 | 1500 | 1800 | 2000 | 2200 | 2500 |
50%+50% rad. põrand | 700 | 800 | 1000 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 |
100% põrandaküte | 550 | 720 | 900 | 1080 | 1200 | 1300 | 1400 |
UNI | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
Katla võimsus (kW) | 20 | 28 | 35 | 44 | 53 | ||
Küttepuu pikkus maks. (mm) | 330 | 440 | 550 | 660 | 770 | ||
Põlemiskambri maht (dm3) | 51,6 | 70,3 | 89,1 | 107,8 | 126,5 | ||
VIADRUS U-26 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Katla võimsus (kW) | 20-24 | 27-32 | 35-40 | 43-48 | 50-56 | 58-64 | 66-72 |
Küttepuu pikkus maks. (mm) | 295 | 405 | 515 | 625 | 735 | 845 | 955 |
Põlemiskambri maht (dm3) | 37 | 51 | 64,5 | 78 | 91 | 105 | 118,5 |
Katla segamissõlm
Katla segamissõlm
Segamissõlm on termoklapi tööl põhinev seade, mis paigaldatakse katla ja akumulatsioonipaagi vahelisele torustikule katla töötemperatuuri automaatseks hoidmiseks. Segamissõlm on eriti vajalik tahkekütuse katelde kasutamisel. Õige katla temperatuuri hoidmine ja tule süütamise järgne kiire temperatuuri tõus vähendab tunduvalt katla korrosiooni ja tahmumist, kuna katla üleskütmisel kolde ja suitsukäikude seintele tekkiva kondensaadi aeg lüheneb mitme kuni mitmekümne kordselt (NB! 5 mm nõge katla seinal = 15 mm paksuse kivivilla kihiga). Segamissõlme kasutamine väldib mikropragude tekkimist ja sellest tulenevalt katla lekke või purunemist.
Käivitamine.
Segamissõlme tsirkulatsioonipumpa on soovitav juhtida (käivitada ja seisata) suitsulõõris asuva kontakttermomeetri abil. Kui katlas süüdatakse tuli, lülitab suitsugaaside kontakttermomeeter tsirkulatsioonipumba tööle. Seega kui katlas on tuli kustunud langeb suitsugaaside temperatuur ning kui ta langeb kontakttermomeetri minimaalse reguleeritud väärtuseni, lülitub pump välja.
Töötamine.
Segamissõlme termoklapp soojeneb katlast tuleva soojavee arvel. Soojenedes termoklapp avaneb avades tee tagasivoolu ringist tulevale jahedale veele. Termoklapi avatus sõltub termoelementi ümbritseva vee temperatuurist seega hoitakse termoklapist väljuva vee temperatuur alati ühesugune. Üldjuhul kasutatakse 72C juures töötavaid termoelemente. Millega tagatakse katlasse tagastuva vee temperatuur vahemikus 60 …65 C. Tsirkulatsioonipumba käivitumisel tekkinud surve mõjul sulgub tagasivoolu keelav klapp (TERMOBAC) keelates akupaagist või küttesüsteemist tagasituleva jaheda vee pääsu otse katlasse. Katlast tulev soe vesi aga pumbatakse läbi termoklapi katlasse tagasi. Vesi liigub ainult katla väikeses ringis. Katel kuumeneb kiiresti ja ühtlaselt.
Loomulik tsirkulatsioon.
Juhul kui tsirkulatsioonipump on seiskunud (ka voolukatkestuse korral), langeb veesurve pumba surve poolel mistõttu surve tõkkeklapi sulgemiseks (kinnihoidmiseks) kaob. Loomuliku tsirkulatsiooni mõjul tõkkeklapp avaneb, võimaldades niimoodi süsteemi loomuliku tsirkulatsiooni, kaitstes katla ülekuumenemist, purunemist.
© 2002 Kasutatud ACASO AB koduleheküljel olevaid juhendeid.
Küttesõlm
Kütte segamissõlme eesmärgiks on tagada ööpäevaringselt ruumide kütteks vajamineva küttevee õige temperatuur igal ajahetkel, sõltuvalt välisõhu ja ruumi temperatuurist ning samuti etteantud programmist.
Töötamise põhimõte.
Segamissõlm edaspidi ka ringlussõlm koosneb tsirkulatsiooni pumbast, reguleerimise e. 3-T ventiilist, seadistusventiilist, termomeetritest ja hoone soojaautomaatika seadmest. Ringlussõlme tööd juhib hoone soojaautomaatika seade ( näit. AUTOMIX 20, AUTOMIX 30, ERT-01 jne.) mis vastavalt välisõhu ja (või) hoone siseõhu temperatuuri järgi reguleerib reguleerimisventiili (3-T ventiili) asendit. Temperatuuride alanedes avatakse 3-T ventiil rohkem süsteemi tulevale kuumale veele mistõttu tõuseb hoone kütteringis (radiaator, põrandakütte jms) ringleva vee temperatuur, kindlustades niimoodi hoones vajamineva soojuse. Välis- ja hoone siseõhu temperatuuri tõustes keeratakse 3-T ventiili kuumale veele koomale ja avatakse rohkem tagasi tulevale jahedale veele mistõttu hoone kütteringis temperatuur langeb. Sellega välditakse hoone ülekütmist, kindlustades sooja säästliku kasutamise.
Järgneval joonisel on ära toodud keskkütte ringlussõlme töötamine.
Kogu süsteemi töö on jälgitav torustikele, katlale ja akumulatsioonipaagile paigaldatud termomeetrite vahendusel.
© 2002, Kasutatud ACASO AB koduleheküljel olevaid juhendeid.
Paisupaagid
Veesüsteemides, kus on tegemist veemahu suurenemise või vähenemisega, näiteks soojaveesüsteemid, keskküttesüsteemid jne - on hädavajalik kasutada paisupaake. Selleks kasutatakse nii lahtiseid kui ka kinniseid paisupaake. Kinniste paisupaakide kasutamisel on mitmeid eeliseid võrreldes lahtise paisupaakidega. Pidage meeles - paisupaak paigaldatakse alati tagasivoolu torule.
Kinniste paisupaakide kasutamise eelised:
- Vee aurustumisel keskküttesüsteemis jääb aur süsteemi ja kondenseerub tagasi veeks süsteemi jahtumisel. Vesi võib minna kuumemaks kui 100C (Süsteem ei jookse kunagi tühjaks).
- Temperatuuri mõjul veest eraldub õhk või aur, mis tekitab hüdrolööke. Õigesti paigutatud paisupaak on hüdrolöökide heaks summutajaks vähendades süsteemi purunemisi ja müra süsteemis.
- Liigse õhu sisaldus vees tekitab süsteemi metallist osade korrosiooni, mis vähendab süsteemi eluiga. Välistamaks õhu segunemist veesüsteemis ringleva veega on paisupaak varustatud membraaniga (kotiga), kus membraan eraldab süsteemivee õhust. Kaitstes samas paisupaaki korrosiooni eest, kuna vesi asub membraani (koti) sees ja paagi siseseinad on vahetus kokkupuutes ainult suruõhu või surugaasiga.
Paisupaakidel, mis on valmistatud tavalisest terasest, täidetakse membraani ja paisupaagi seina vaheline ruum roostetamise vältimiseks (tehase poolt) lämmastikuga, mis on ilma lõhna, maitse ja värvuseta gaas. Lämmastik lahustub vees minimaalselt ja ei ole mürgine. Õhus on teda 78% mahu järgi ja sealt teda ka toodetakse.
NB! Tavalise õhuga täitmine vähendab paisupaagi tööiga, kuna õhk sisaldab 5% vett (kaalu järgi) ja 21% hapniku (mahu järgi). See on soojas ruumis asuva paisupaagi läbiroostetamise heaks eeltingimuseks.
Rõhk paisupaagis
Kinnise süsteemi puhul peab rõhk paisupaagis olema 0,1 bar võrra suurem kui süsteemi staatiline surve. Kui rõhk paagis on eelpoolmainitust märkimisväärselt suurem, väheneb oluliselt paisupaagi võime vee kuumenemisest tingitud paisumist kompenseerida. Seetõttu võib surve süsteemis liiga kõrgele tõusta ja süsteem puruneda. Kui rõhk paagis on madalam kui süsteemi staatiline surve, ei ole süsteemis asuva vee temperatuuri langemisel piisavat veereservi ja süsteemi imetakse läbi automaatõhutajate õhku, ülemistes radiaatorites lakkab veeringlus ja ruumid ei lähe soojaks.
Paisupaagi suurus
Paisupaagi maht peab olema ~7...10% kogu keskküttesüsteemi veemahust. Täpsemalt saab arvutada: kausutades järgnevat vakemit: V = (e x C)/1- Pi/Pf 1) Vu = paagi kasulik
Vi = algmaht = V
Vf = lõppmaht
e = paisumistegur, mis vastab külma vee süsteemi (kütet ei ole) ja maksimaalse töötemperatuuri vahele.
Standardsetes seadmetes:
e = 0,04318 (Tmax = 99 °C – Tmin = 10 °C)
C = süsteemi kogu veemahutavus liitrites: katel, boiler, torustik, radiaatorid jne (üldhinnangu kohaselt jääb C 10 kuni 20 liitrit u iga 1000 kcal/h kohta katla võimsusest)
Pi = paagi eelrõhk (absoluutne). See rõhk ei tohi olla madalam kui hüdrostaatiline rõhk punktis, kus paak on on seadme
külge kinnitatud.
Pf = kaitseklapi maksimaalne töörõhk (absoluutne), võttes arvesse kõiki paagi ja kaitseklapi tasandite erinevusi