Отель Shakar Palace

Задача:
Организовать систему теплоснабжения и приготовления горячей воды для хозяйственно-бытовых нужд в условиях отсутствия природного газа.

Решение:
Из альтернатив природному газу лучший выбор для данного объекта - это сжиженный углеводородный газ. Для защиты системы отопления от замерзания в холодное время года и повышения уровня ее надежности, принято решение использовать второй источник - электричество.

Для оптимизации расходов на отопление, реализована схема с буферными накопителями и переключением между разными источниками тепла таким образом, чтобы они обеспечивали минимальную стоимость тепловой энергии.

Тепловым расчетом определена мощность котельной установки, которая составила 117 кВт. Выделенная электрическая мощность на отопление 99 кВт.

Для выбора объема водонагревателя произведен расчет внутреннего водопровода и определены расходы горячей воды.



Согласно полученным данным, которые приведены в таблице, максимальный расход горячей воды составил 1,01 м³/час.
С помощью программы Reflex Solution Pro выбран бойлер косвенного нагрева Reflex AF500/1 MC.
Проверим производительность бойлера Reflex AF500/1 MC, тепловая мощностью которого составляет 65 кВт, по формуле:

V= P / (ΔT*C), где

• P – тепловая мощность водонагревателя (Вт);
• С – удельная теплопроводность воды;
• ΔT – разница между температурой холодной воды и температурой нагретой. Принимаем температуру холодной воды 10°С, температуру горячей 60°С.

ΔT= 60 – 10 = 50°С;
Постоянная производительность бойлера: V= 65000 / (50*1,16) = 1120 л/час или 18,66 л/мин.



Расчет пиковой производительности (за 10 мин.):
V10 = 500 х 0,9 х (60 – 10 / 45 – 10) + 0,5 x (18,66 х 10) = 732,3 л.

Таким образом, для обеспечения потребителей горячей водой в пиковые часы, а так же для резервирования объема воды, к установке приняты два бойлера Reflex AF500/1 MC.

Описание системы:

В условиях работы котлов на сжиженном газе, идеальным решением стало бы использование каскада из газовых конденсационных котлов. Однако заказчик сделал выбор в пользу менее экономичных, но более бюджетных, напольных котлов с атмосферной горелкой.

В результате, для обеспечения объекта теплом, реализована схема каскада из 3-х газовых котлов DeDietrich DTG X 48N (фото 1) под управлением модулей Diematic VM iSystem, которые обеспечивают теплоснабжение отопительной установки в погодозависимом режиме. В качестве второго источника тепла приняты три электрических котла ELTEK-2L, суммарной мощностью 99 кВт (фото 2).

Фото 1. Каскадная установка котлов DeDietrich DTG X 48N

Фото 2. Каскадная установка электрических котлов ELTEK-2L

В период действия «ночного тарифа» на электроэнергию (с 23.00 до 07.00) временное реле замыкает клеммы на электрических котлах и заставляет их разогревать буферные накопители до максимальной температуры.

Когда в верхней части буферных накопителей температура поднимается выше температуры котловой обратной линии на 15°С, 3-х ходовой клапан подключает аккумуляторы к системе отопления. Система отопления начинает снабжаться накопленным теплом от «ночного тарифа» и газовые котлы выключаются.
Выбор объема буферного накопителя:

M= Q / (C*ΔT*k), где
M – масса,
Q – количество тепла в Вт,
ΔT - разница температуры между подачей и обраткой
k – КПД котла (%)

Продолжительность ночного тарифа (с 23.00 до 07.00) = 8 час.

Выработка тепла: 117 кВт х 8 час = 936 кВт*час

На отопление в ночные часы затрачивается: 99 кВт х 8 час = 792 кВт*час

Лишнее тепло: 936 - 792 = 144 кВт*час

Разница температур в буфере, на которую нужно нагреть теплоноситель: ΔT = 80 - 40 = 40°С

Объем буферного накопителя: М = 144000 / (1,163 х 40 х 0,9) = 3440кг

Расчет показал, чтобы максимально накапливать в себе тепло «ночного тарифа» и после окончания его действия снабжать систему отопления теплом, необходимо установить два бака по 2000л.

Однако размер самой котельной и размеры дверных проемов не позволили установить баки необходимого объема. Поэтому по согласованию с заказчиком принято решение об уменьшении необходимого объема баков. К установке приняты два буферных накопителя объемом по 1000л.

Обвязка котельной выполняется с помощью модульной системы монтажа ELSEN (фото 3) и разбита на шесть контуров:

• Смесительный контур отопления цокольного этажа;
• Смесительный контур отопления 1-го этажа;
• Смесительный контур отопления 2-го этажа;
• Смесительный контур отопления 3-го этажа;
• Прямой контур загрузки бойлера №1;
•  Прямой контур загрузки бойлера №2.

Фото 3. Модульная система монтажа ELSEN

Применение модульной системы позволяет равномерно распределить тепло на зоны, что обеспечивает высокий уровень комфорта и позволяет эффективнее управлять теплом.
Циркуляция теплоносителя осуществляется насосами Grundfos ALPHA2.

Принятые решения позволяют реализовать следующие задачи:

• Увеличить надежность отопительной системы.
• Оптимизировать экплуатационные затраты на отопление.
• Увеличить независимость от поставщиков энергоносителей.
• Уменьшить степень износа теплогенераторов.

Схема котельной представлена на двух листах:

Схема котельной (лист 1) 
Схема котельной (лист 2)