Universitatea Dunărea de Jos-GalațiFacultatea de Automatică, Calculatoare, Inginerie Electrică și Electronică

Proiect

Centrale Termice pe gaz

Student: Îndrumător:

Jiglău Andrei Prof.dr.ing. Oancă Marcel

2011

Cuprins

1. Scurt istoric...............................................................................................3 2. Definiție. Clasificări..................................................................................3

2.1 Clasficare microcentrale....................................................................4 3. Modul de funționare a centralelor termice murale...............................54. Centrale termice cu condensare..............................................................5

4.1 Principiul de funcționare al centralelor termice cu condensare....75. Părți componente și echipamente principale ale centralelor termic....7

5.1 Descrierea funcţionării schimbătoarelor de căldură......................95.2 Schimbător primar............................................................................95.3 Schimbător bitermic BT...................................................................95.4 Senzorii de temperatură...................................................................105.5 Termostat supratemperatură..........................................................105.6 Schimbător monotermic MT...........................................................105.7 Schimbător secundar........................................................................10

6. Scheme de principiu................................................................................106.1 Centrala termică cu tiraj natural....................................................106.2 Centrala termică cu tiraj forțat.......................................................106.3 Centrala termică cu tiraj forțat în condensație..............................11

7. Centrala termică pe gaz. Schemă detaliată...........................................137.1 Principiu de funcționare...................................................................13

8. Detaliere centrală termică Ferroli DOMItech F24..............................16

8.1 Vedere generală și componente principale.....................................16

8.2 Circuitul hidraulic............................................................................17

8.3 Schema electrică................................................................................18

8.4 Panoul de comandă..............................................................................19

8.5 Tabel cu date tehnice............................................................................20

8.6 Diagrame............................................................................................21

9. Integrarea centralei termice în instalația de încălzire.........................22

10. Integrarea unui termostat în instalația de încălzire...........................22

Bibliografie....................................................................................................23

2

1. Scurt Istoric

La 14 martie 1731 Johan Wilhelm BUDERUS a pus piatra de temelie la o mică societate minieră și metalurgică ce avea sa devina colosul de astazi al industriei germane de tehnică de încălzire. Prin expandari succesive sub mâna fiului Johan Wilhelm BUDERUS al II-lea și a urmașilor săi, societatea progresează treptat de la primele sobe din fontă în 1797, sub patent Lonholdt, cunoscute în întreaga lume ca cele mai sigure și economice, pana la producția de tuburi și piese turnate din fontă. Odată cu inventarea cazanului din fontă în 1893, Buderus se desparte în două societăți pe acțiuni care încep producerea în serie a elementelor de cazan și a radiatoarelor ce vor acoperi în scurt timp întreaga Germanie și țările învecinate. Revoluția tehnicilor de încalzire continuă, incepe fabricarea radiatoarelor din oțel, producția de cazane se dezvoltă exploziv, cererea de echipamente fiind din ce în ce mai mare. Anul 1927 marchează începutul producției moderne de centrale termice. Criza economică din '33-'35 nu afectează întreprinderile Buderus datorită gamei largi de produse utilizate în construcții și generează fuzionarea cu Buderus a numeroase firme afectate de criza, printre care turnătoriile Krupp.Dupa război începe fabricația pe bandă rulantă a radiatoarelor (1952) și a cazanelor din fontă (1957). Producția crește; Buderus introduce în fabricație cazane de abur, cazane din oțel, arzîtoare cu gaz sau combustibil lichid. Criza energetică din 1973 determinată de statele exportatoare de petrol a impus dezvoltarea unei noi generații de cazane Buderus cu consum de combustibil redus cu 15%. Sistemul de încalzire de joasă temperatură numit ECOMATIC a fost prezentat pentru prima oara la Targul International de Cazane Frankfurt am Main - ISH 1977. Prin aplicarea unui sistem de reglare modernă s-a adaptat temperatura agentului termic la temperatura exterioară. Această nouă tehnologie elaborată de Buderus s-a impus ca tehnologie de referință pentru întreg domeniul de specialitate, fiind astăzi de neconceput lipsa ei în proiectarea unei centrale termice moderne.

La începutul anului 1983 s-a trecut la producția în serie a cazanelor cu tehnologia de recuperare a caldurii gazelor de ardere și reintroducerea acesteia în circuitul de încălzire, sistemul ECOMATIC PLUS. Prin răcirea gazelor de ardere s-a reușit atât condensarea vaporilor de apă din aceste gaze cât și diminuarea semnificativă a emisiilor poluante.

2. Definiție. Clasificări

Definiție: O centrală termică este o instalaţie pentru producerea căldurii, care apoi se distribuie printr-un agent termic fluid (apă, abur, aer cald). O centrală termică este prevăzută cu una sau mai multe instalaţii de cazan, în focarul cărora se arde un combustibil.

O centrală termică poate fi:

Un ansamblu de clădiri care conţin instalaţii de cazan, destinate să alimenteze cu căldură o platformă industrială sau un oraş. Dacă simultan se produce şi curent electric, însă alimentarea cu căldură are o pondere mare, este vorba de o centrală electrică de termoficare.

O clădire care conţine instalaţii de cazan, destinate să alimenteze cu căldură un obiectiv.

3

O cameră amenajată care conţine instalaţii de cazan, destinate să alimenteze cu căldură o clădire sau o parte a ei (nivel sau scară).

O instalaţie de cazan care alimentează cu căldură o clădire sau o parte a ei, caz în care de obicei este vorba de o centrală de pardoseală.

O instalaţie de cazan care alimentează cu căldură o locuinţă individuală, caz în care de obicei este vorba de o (micro)centrală de perete.

Tipuri constructive de centrale termice murale

Microcentralele murale sunt cazane mici, ușoare, verticale, acvatubulare cu sarcini termice sub 30KW, care pot fi montate pe pereții încăperilor.

2.1 Clasficare microcentrale:

După destinația agentului termic folosito Microcentrale numai pentru încălzire

o Microcentrale numai pentru apă caldă

o Microcentrale pentru încălzire și apă caldă

După tipul de combustibil folosito Alimentare cu gaz metan

o Alimentare cu GPL

o Alimentare cu curent electric

După tipul constructivo În condensație (asigură recuperarea căldurii din gazele arse)

o Fără condensație

După tipul camereio Cu cameră de ardere deschisă

o Cu camera de ardere închisă

După tipul evacuării gazelor de ardereo Cu evacuare naturală a gazelor de ardere (tiraj natural)

o Cu evacuare forțată a gazelor de ardere (tiraj forțat)

După modul de instalareo Pe perete

o Pe palier (pe podea)

După tipul preparatorului de apă caldăo Cu preparare instantanee

- Cu schimbător de căldură cu placi- Cu schimbător de căldură biterm

o Cu boiler

4

3. Modul de funționare a centralelor termice murale

Părțile componente ale unei instalații de încălzire și preparare apă caldă menajeră sunt: microcentrala murală, instalația termică de distribuție din apartament cu corpurile de încălzire aferente și rețeaua de apă caldă menajeră.

Microcentrala este alcătuită în principal din: vas de expansiune închis și supapa de presiune, arzător, schimbător de căldură, camera de ardere, vană cu trei căi, vană de gaz, pompa de circulație, tablou de comandă automatizat, electrod de aprindere, ventilator.

Gazul metan ajunge în camera de ardere prin intermediul arzătorului unde cu ajutorul electrodului de aprindere are loc arderea lui, ceea ce duce la degajarea de caldură. Gazele arse sunt eliminate cu ajutorul unui ventilator prin kitul de evacuare. Acesta este o tubulatură concentrică prin care la interior se elimina gazele arse, iar la periferie are loc pătrunderea aerului necesar arderii. Apa din rețeaua de distribuție din apartament intră în microcentrală prin conducta de retur, trece prin pompa de circulație, prin camera de ardere prin interiorul unor țevi cu aripioare care favorizează schimbul de caldură, prin vana cu trei căi și se întoarce prin conducta tur în rețea. În cazul cand se deschide robinetul de apă caldă, vana cu trei căi dirijează agentul termic de pe circuitul de încălzire spre schimbatorul de căldură unde acesta cedează căldura agentului sanitar și se întoarce pe conducta retur. Agentul sanitar este apa rece potabilă care trece prin filtrul anticalcar, intră în centrală, trece prin schimbătorul de caldură unde se încălzește și iese din centrală prin conducta de apă caldă spre robinetul de apă caldă. Prepararea apei calde menajere este prioritară, circuitul de încălzire fiind închis în această perioadă.

În cazul în care este necesară o cantitate mai mare de apă caldă menajeră se folosesc boilere care au rolul de a stoca apa caldă.

4. Centrale termice cu condensare

Primul inventator care a dorit să recupereze căldura gazelor arse evacuate de centrala termică a fost Hugo JUNKERS în 1894. Primele centrale termice în condensare au fost produse în 1981 de firma olandeză Nefit (preluată ulterior de Buderus, și apoi de Bosch/Junkers). Principiul de condensare la centrale termice pe gaze a fost pus în practică în 1985 de JUNKERS: centrala CL100.

Prin condensare (fig.1) se înțelege răcirea gazelelor de ardere evacuate de catre centrala termică până la formarea condensului. Energia termică degajată este refolosită în instalația termică. Recuperarea căldurii nu are loc și la centralele termice convenționale (clasice): la acestea energia conținută în condensul gazelor de ardere este evacuată în mediul ambiant pe coș. O centrală termică cu condensare este un cazan de încalzire, care utilizează aproape total

5

Fig. 1

potențialul energetic al combustibilului folosit. (Eronat condensarea mai este numită și condensație, iar astfel de centrale termice sunt numite greșit în condensație).

Există centrale termice cu condensare, ce funcționează cu gaze sau motorina.

La centralele termice clasice (convenționale) energia conținută în gazele de ardere evacuate nu este folosită și astfel apar niște pierderi energetice latente de circa 6% la motorină și de 11% la gaze. Schimbătorul principal de căldură la aceste centrale termice cu condensare este confecționat din: inox, Al-Si (aluminiu-siliciu) sau aluminiu, existând o multitudine de forme constructive. Cele mai mari centralele termice murale cu condensare au temperaturi de până la 120°C (pentru a se evita apariția condensului). Tubulatura de evacuare la centrala termică cu condensare este executată din PP sau PE.

Combustibilii sunt caracterizați de puterea calorifică inferioară Hi și puterea calorifică superioară Hs. Puterea calorifică superioară cuprinde atât puterea calorifică inferioară, cât și căldura latentă rezultată din transformarea de fază a vaporilor de apă din gazele arse. Puterea calorifică inferioară Hi reprezintă căldura rezultată din arderea a 1 m3 gaz, respectiv a 1 kg de motorină. Produsul rezultat ca urmare a arderii este în stare gazoasă. Puterea calorifică superioară Hs conține, față de puterea calorifică inferioară Hi, și cantitatea de caldură recuperată prin condensarea vaporilor de apa din gazele arse. Centrala termică cu condensare utilizează atat valoarea calorifică inferioară, cat și pe cea superioară a combustibilului. Pentru calculul randamentului se alege 100% valoarea de referință a puterii calorifice inferioare, conform normelor europene, astfel încat să rezulte un grad de utilizare al cazanului peste 100%.

Așa devine posibilă comparația centrale termice convenționale / centrale termice cu condensare. Față de cazanele de joasă temperatură pot fi obținute randamente mărite cu până la 15%. Utilizarea lor cu instalații vechi face posibil economii de energie de până la 40% !

Pentru gaz natural, cantitatea de caldură obținută este de 11% din puterea inferioară Hi. Caldura aceasta rămâne neutilizată la centralele termice clasice (fig.2).

Prin condensarea vaporilor de apă, centrala termică în condensare face posibilă utilizarea potențialului de căldură. La cazanele de joasă temperatură gazele arse sunt evacuate cu temperaturi între 140-180°C. Astfel, căldura pierdută prin gazele arse este de cca. 6-7% (fig.3).

4.1 Principiul de funcționare al

centralelor termice cu condensare

6

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4

La fiecare ardere care are loc în aparat, se formează vapori de apă, care în mod normal

sunt eliberați odată cu gazele arse. Centralele cu condensare (fig.4) sunt echipate cu

schimbătoare de căldură mai mari față de centralele termice tradiționale, astfel că suprafețele

fin distribuite și îmbinate prin intermediul cărora are loc schimbul de căldură sunt mult mat

mari, ceea ce conduce la un schimb de caldură mai intens, aceasta permițând vaporilor de apă

să condenseze încă în interiorul centralei. Căldura de condensare care se eliberează în timpul

acestui proces este dirijată din nou către circuitui de încălzire, contribuind astfel cu o cantitate

suplimentară de energie. Apa rezultată în timpul procesului de condensare este eliminată de

aparat către țeava de ape reziduale.

Cu alte cuvinte, simplificând, putem spune că centralele termice cu condensare

utilizează ți valorifică și acea parte a energiei care la centralele termice tradiționale s-ar pierde

odată cu evacuarea gazelor arse pe coșul de fum, sau altfel spus, centralele cu condensare

preiau și folosesc datorită suprafețelor mari destinate schimbului de căldură și o mare parte

din caldura rămasă în gazele de ardere.

5. Părți componente și echipamente principale ale centralelor termice

Echipament de baza (cazane) - echipamentul pentru prepararea apei calde de încălzire și prepararea apei calde de consum (schimbatoare de caldură cu și fără acumulare de apă caldă);

Echipament auxiliar (pompe de circulație, separatoare de nămol, distribuitoare, colectoare, reductoare de presiune);

Dispozitive de siguranță (vase de expansiune -închise, deschise, supape de siguranță, dispozitive de siguranță pentru abur de joasă presiune);

Instalații pentru alimentarea cu combustibil;

Instalații de alimentare cu apă a cazanelor;

Alimentare cu aer de combustie și evacuarea gazelor arse (coș și canal de fum, ventilatoare);

7

Instalații de măsurat, control, automatizare .

Capacul frontal – este făcut din tablă decapată de 0,8 mm vopsită în câmp electrostatic. Este demontabil. Prin demontare se asigură accesul la celelalte elemente şi echipamente care compun centrala.

Camera de ardere – este executată din tabla de 0,7 mm, are formă paralelipipedică şi este izolată de fibre ceramice pe partea interioară.

Vana de gaz – are rolul de a debita cantitatea de gaz necesară arderii şi este controlată electronic pentru a realiza temperatura cerută constantă prin modularea debitului de gaz.

Arzătorul – are rolul de a combina gazul cu aerul rezultând amestecul combustibil şi de a direcţiona flacăra. Este executat din inox cu 12 rampe şi 12 duze care sunt de două tipuri. Pentru gaze naturale Ø 1,25 mm, iar pentru GPL Ø 0,77 mm.

Pompa de circulaţie – are rolul de a mişca agentul termic prin circuitul de termoficare.

Vasul de expansiune – are rolul de a prelua dilatarea termică din circuitul de termoficare.

Fluxostatul – are rolul de a sesiza apariţia unui flux pe circuitul de apă menajeră.

Vana cu trei căi – are rolul de a direcţiona agentul termic de pe circuitul de termoficare pe circuitul ce trece prin schimbătorul de căldură în plăci, la apariţia unui flux prin circuitul de apă menajeră.

Ventilatorul – are rolul de a evacua gazele de ardere, şi creează un debit constant de aer proaspăt. Acesta apare numai în varianta centralei cu tiraj forţat. La varianta cu tiraj natural evacuarea se face printr-o hotă de evacuare gaze, racordată la coş.

8

Fig. 5

Kit-ul de evacuare – are rolul de a ajuta la evacuarea gazelor de ardere şi de a asigura trecerea aerului proaspăt din exterior spre camera de ardere.

Combustibilul, puterea termică instalată, tipul de cazan utilizat și tipul de agent termic reprezintă parametrii de bază ai centralei termice.

1. Capac frontal2. Ramă de montaj3. Sistem de evacuare a gazelor arse4. Seturi de racord5. Boiler 6. Telecomendă (cronotermostat)7. Cazan mural

5.1 Descrierea funcţionării schimbătoarelor de căldură

5.2 Schimbător primar

Schimbătorul primar poate fi bitermic sau monotermic. În continuare sunt prezentate cele două tipuri de schimbătoare.

5.3 Schimbător bitermic BT

Descriere şi funcţionare: este confecţionat din cupru având o dimensiuni compacte. Are două trasee (ţeavă în ţeavă) sub formă de serpentină cu aripioare care au rolul de a mări suprafaţa de schimb de căldură. Traseul de preparare al apei calde menajere trece prin interiorul traseului de încălzire al agentului termic şi are secţiunea în formă de stea pentru o suprafaţă cât mai mare de transfer termic.

Schimbătorul de căldură bitermic (fig.7) asigură transferul de energie termică de la gazele arse către agentul termic din instalaţia de încălzire iar în cazul trecerii pe regimul de încălzire apa caldă menajeră, transferul se face mai departe către traseul în care se află apa din circuitul de preparare a apei calde menajere. Pe acest echipament se află montaţi senzorii de temperatură imersaţi în agentul termic şi în apa

9

Fig. 6

Fig. 7

menajeră preparată şi termostatul de supratemperatură de contact fixat de schimbător cu ajutorul unei cleme de prindere.

5.4 Senzorii de temperatură

Descriere şi funcţionare: senzorii de temperatura (termistori, NTC) au rolul de a „citi” temperatura din sistemul de termoficare respectiv din sistemul de apă menajeră. Aceştia se află montaţi pe schimbătorul de căldură la ieşirea din schimbător având partea activă imersată în agentul termic pe circuitul de termoficare respectiv în apă în sistemul de preparare apă menajeră. Senzorii de temperatură îşi modifică rezistenţa în funcţie de temperatura mediului în care se află. Astfel sistemul de comandă şi control va înregistra temperatura aferentă acelei valori.

5.5 Termostat supratemperatură

Termostatul de supratemperatură (fig.8) este un element de siguranţă care întrerupe funcţionarea centralei dacă temperatura din schimbător depăşeşte 85°. Termostatul are un contact normal închis care în cazul depăşirii valorii date a temperaturii în schimbător se deschide şi întrerupe funcţionarea centralei prin întreruperea alimentarii cu energie electrică a bobinei principale de la vana de gaz. Acest termostat are rearmare automată.

5.6 Schimbător monotermic MT

Descriere şi funcţionare: schimbătorul de căldură monotermic este construit din cupru şi are rolul de a prelua energia calorică a gazelor de ardere şi cedarea sa agentului termic din instalaţia de încălzire. Pentru prepararea apei calde menajere se realizează trecerea agentului termic prin circuitul scurt în care se află schimbătorul de căldură în plăci. Pe acest echipament se află fixat termostatul de supratemperatură de contact cu ajutorul a două şuruburi autofiletante (3,9 x 9,5). Este acelaşi cu cel descris la paragraful anterior.

5.7 Schimbător secundar (în plăci)

Este un schimbător de căldură în plăci în care deplasarea agentului primar (agent termic din instalaţia de termoficare) se face în contrasens cu deplasarea agentului secundar (apa curentă), pentru a avea un randament de schimb cât mai bun.

6. Scheme de principiu

10

Fig. 8

6.1 Centrala termică cu tiraj natural

Aerul necesar arderii, este preluat din camera în care se află centrala termică, gazele

rezultate în urma arderii sunt evacuate printr-un coș. Acestea fiind condițiile de funcționare,

camera în care va fi amplasată centrala trebuie sa aibă un volum suficient de mare pentru a

asigura suficient oxigen, necesar arderii (pentru a preveni consumarea întregii cantități de

oxigen și periocolul asfixierii persoanelor din camera în care este montată centrala, se va

realiza pe un perete, către exterior, o grilă de transfer pentru accesul aerului proaspăt).

Dezavantajul în cazul acestei centrale termice este existența unui coș de fum. Ca avantaj

putem spune că prețul este mai scăzut decât în cazul celorlalte variante.

6.2 Centrala termică cu tiraj forțat

Aerul necesar arderii este adus din exterior prin intermediul unei tubulaturi

concentrice, motiv pentru care nu se impune un volum minim al camerei în care se montează,

existând astfel mai puține restricții la montare. Dezavantajul în cazul acestei centrale termice

este randamentul maxim atins este de aproximativ 92%. Ca avantaj putem spune că nu mai

este necesară construirea coșului de fum.

6.3 Centrala termică cu tiraj forțat în condensație

Acelasi principiu pentru o centrală cu tiraj forțat, în plus, pe racordul de evacuare a

gazelor arse se montează un recuperator de caldură care folosește căldura gazelor arse pentru

încălzirea agentului termic, astfel crescând randamentul centralei termice. Un dezavantaj în

cadrul acestei centrale termice ar fi prețul ridicat datorat elementelor suplimentare introduse

în echipament. Ca prim avantaj ar fi utilizarea recuperatorului de căldură prin care o parte din

căldura gazelor arse este preluată și folosită util în încălzirea apei. Un alt avantaj ar fi

randamentul care poate atinge 107%, raportat la 1 an de funcționare.

Pentru a putea funcționa în regim de condensație, temperatura agentului termic este

limitată între 40 și 50 ºC pe tur, în consecință, dacă radiatoarele nu au fost dimensionate

corect pentru acest tip de utilizare nu vor asigura un confort termic normal.

11

Scheme de preparare instantanee a apei calde de consum, la centrale cu tiraj natural, respectiv forţat.

Fig.9 - Schemă cu tiraj natural

1 - Robinet de umplere cu apă; 2 - Schimător de căldură pentru prepararea instantanee a apei calde menajere; 3 - Supapă de by-pass; 4 - Pompă de circulație; 5 - Shimbător de căldură principal; 6 - Vas de expansiune; 7 - Hotă; 8 - Cameră de ardere; 9 - Robinet de reglare gaz; 10 - Senzor de temperatură; 11 - Robinet cu trei căi; 12 - Senzor de presiune; 13 - Racord apă caldă; 14 - Racord apă rece; 15 - Racord gaz; 16 - Retur încălzire; 17 - Tur încălzire.

Fig.10- Schemă cu tiraj forțat

1 - Robinet de umplere cu apă; 2 - Schimător de căldură pentru prepararea instantanee a apei calde; 3 - Supapă de by-pass; 4 - Pompă de circulație; 5 - Vas de expansiune; 6 - Shimbător de căldură principal; 7 - Hotă; 8 - Racord de admisie aer și evacuare gaze de ardere; 9 - Presostat de aer; 10 - Ventilator; 11 - Cameră de ardere; 12 - Senzor de temperatură; 13 - Robinet de reglare gaz; 14 - Robinet cu trei căi; 15 - Senzor de presiune; 16 - Racord apă caldă; 17 - Racord apă rece; 18 - Racord gaz; 19 - Retur încălzire; 20 - Tur încălzire.

7. Centrala termică pe gaz. Schemă detaliată

12

Fig. 9

Fig. 10

7.1 Principiu de funcționare

Centrale termice sunt aparate ce produc apă caldă, aceasta fiind utilizată pentru

încălzirea ambientală și în general pentru apa caldă menajeră. Se disting astfel, centrale

termice mixte (încalzire + apă caldă menajeră) și centrale termice doar pentru încălzire.

În cazul centralelor termice mixte, apa pentru încălzire (circuitul primar) nu intră deloc în

contact cu apa caldă menajeră (circuitul secundar sau menajer) din motive de igienă. "Inima"

unei centrale termice este camera de combustie (ardere), unde gazul cu care este alimentată

centrala (metan sau GPL) arde cu oxigenul din aerul de combustie, producând astfel căldura

necesară încălzirii apei. Flama ce însoțește această reacție de combustie poate fi întreținută de

un arzător pilot, care rămâne permanent aprins sau este aprins cu intermitențe (pilot

intermitent), sau de către un arc electric format între doi electrozi la momentul oportun.

Majoritatea centralelor termice actuale utilizează aceasta a doua soluție, permițând o

economie importantă de gaz. Capacitatea unei centrale termice de a utiliza cea mai mare parte

13

posibilă din energia conținută în combustibil transformand-o ireversibil în căldura transmisă

apei calde produse, definește randamentul centralei. Cu cât această valoare este mai mare, cu

atât centrala este mai performantă. Centralele termice mixte pot fi instantanee în cazul în care

apa caldă menajeră este produsă instantaneu în

momenul în care se este acționat robinetul de apă

caldă, sau cu acumulare, caz în care o anumita

cantitate de apă caldă este menținută într-un

recipient (boiler) aflat în interiorul sau în

exteriorul centralei, și care atunci cand este

necesar, pornețte automat și menține apa

acumulată la temperatura programată(fig.11).

Centralele cu boiler trebuie sa aibă la dispoziție o cantitate de apă mai mare, utilă atunci cand

au și siteme de hidromasaj sau atunci cand se dorește utlizarea de apă caldă simultan în două

locuri diferite.

Centrala termică murală funcționează nesupravegheat datorită sistemelor electrice și

electronice de protecție și control cu care este dotată. Acestea au rolul de a realiza

condiționarea dintre diversele elemente de câmp din componența centralei și asigurarea

funcționării în condiții de siguranță maxima în timpul exploatării. Pornirea se realizează prin

exhaustarea unui volum de aer din interiorul centralei în varianta cu tiraj forțat. În varianta cu

tiraj natural această exhaustare se realizează permanent. Senzorii pe circuitul de evacuare sunt

presostatul de aer, în cazul tirajului forțat și senzorul de fum (un termostat care scoate centrala

din funcțiune atunci când coloana de evacuare este, din diferite motive, obturată) în cazul

tirajului natural. În cazul în care se sesizează lipsa exhaustății cu ajutorul senzorului de pe

circuitul de evacuare gaze arse, presostatul în cazul centralei cu tiraj forțat și senzorul de

temperatură în cazul centralei cu tiraj natural, centrala intră în regim de stand-by. Dacă

aceasta nu se întâmplă atunci când centrala îți continuă funcționarea realizând inițierea flăcării

prin intermediul electrodului de igniție. Tensiunea furnizată electrozilor este de 15kv la o

frecvență de 25 Hz. Prezența flăcării este sesizată de electrodul de ionizare. În cazul în care nu

este sesizată prezența flăcării, circuitul de comandă mai încearcă o inițiere a flăcării după care

intră în regim de stand-by până la o repornire manuală. Dacă flacăra este sesizată, centrala îți

continuă funcționarea în mod normal. Pe circuitul de termoficare controlul și comanda se

realizează prin senzorul de presiune, de temperatură și de supratemperatură. Dacă presiunea

este în domeniul prestabilit, centrala funcționează în mod normal. În cazul ăn care senzorul de

14

Fig. 11

temperatură (un termistor care trimite părții de comandă informații în permanență) nu este

conectat sau este defect, centrala intră în stand-by. Repornirea se face automat. În cazul în

care, dindiferite motive, temperatura din schimbătorul de căldură depășește valoarea de 950C,

se intră în regim de stand-by datorită lipsei flăcării. Repornirea se face numai manual.

Protecția centralei în aces caz (protecția la supratemperatură) este sesizată de un termostat cu

bimetal care scoate centrala din funcțiune automat, conform celor descrise mai sus. Pe

circuitul de apă menajeră controlul și comanda se realizează prin senzorul de temperatura și

prin intermediul fluxostatului. Fluxostatul are rolul de a trimite informația prin intermediul

plăcii electronice la vana cu trei căi care face trecerea de pe circuitul de termoficare pe

circuitul primar al schimbătorului de căldură în plăci, atunci când este sesizat un debit de apă

menajeră. Acesta face ca circuitul de apă menajeră să aibă prioritate totală. Fluxostatul

electronic realizat în tehnologie C-MOS dă semnal plăcii electronice pentru oprirea pompei.

Atât pe circuitul de apă menajeră cât și pe circuitul de termoficare reglajul vanei de gaz se

realizează prin intermediul informațiilor de temperatură date de senzorii montați pe cele două

circuite. Vana de gaz este cu modulare continuă realizându-se menținerea flăcării în limitele

impuse prin setare. Vana de gaz de mică putere este alimentată din circuitul electronic prin

intermediul unui triac alimentat la 220V. Partea de electronică a centralei are un sistem de

afișare electronic din doi digiți pe care apar valorile setate sau valorile înregistrate atât pe

circuitul de apă caldă menajeră cât și pe circuitul de termoficare. De asemenea, pe acest afisaj,

apar și semnalele de eroare ce pot apărea în timpul funcționării.

8. Detaliere centrală termică Ferroli DOMItech F24

15

8.1 Vedere generală și componente principale (fig.12)

5. Cameră etanșă; 7. Intrare gaz; 8. Ieșire apă menajeră; 9. Intrare apă menajeră; 10 .Tur instalație; 11. Retur instalație; 14. Supapă de siguranță; 16. Ventilator; 19. Cameră de ardere; 20. Grup arzătoare; 21. Duză principală; 22.Arzător; 26. Izolator cameră de combustie; 27. Schimbător din aramă pentru încălzire și apă caldă menajeră; 28. Cameră de ardere; 29. Colector ieșire gaze arse; 32. Pompă de circulație încălzire; 36. Evacuare automată aer; 38. Fluxostat; 42. Sondă temperatură apă menajeră; 43. Presostat aer; 44. Valvă de gaz; 56. Vas de expansiune; 74. Robinet de umplere instalație; 81. Electrod de aprindere și detectare; 114. Presostat apă; 187. Diafragmă gaze arse; 278. Senzor dublu (Siguranță + Încălzire).

16

Fig. 12

Fig. 13

8.2 Circuitul hidraulic (fig.13)

5. Cameră etanșă; 7. Intrare gaz; 8. Ieșire apă menajeră; 9. Intrare apă menajeră; 10 .Tur instalație; 11. Retur instalație; 14. Supapă de siguranță; 16. Ventilator; 19. Cameră de ardere; 20. Grup arzătoare; 21. Duză principală; 22.Arzător; 26. Izolator cameră de combustie; 27. Schimbător din aramă pentru încălzire și apă caldă menajeră; 28. Cameră de ardere; 29. Colector ieșire gaze arse; 32. Pompă de circulație încălzire; 36. Evacuare automată aer; 38. Fluxostat; 42. Sondă temperatură apă menajeră; 43. Presostat aer; 44. Valvă de gaz; 56. Vas de expansiune; 74. Robinet de umplere instalație; 81. Electrod de aprindere și detectare; 114. Presostat apă; 187. Diafragmă gaze arse; 278. Senzor dublu (Siguranță + Încălzire).

8.3 Schema electrică (fig.14)

17

Fig. 14

16. Ventilator32. Pompă de circulație încălzire38. Fluxostat42. Senzor temperatură apă menajeră43. Presostat aer44. Valvă de gaz47. Cablu "modureg"72. Termostatul de cameră81. Electrod de aprindere/detectare114. Presostat apă139. Cronocomandă la distanță (OpenTherm)278. Senzor dublu (Siguranță + Încălzire)

18

8.4 Panoul de comandă (fig.15)

Fig. 15

1.Tastă pentru micșorarea apei calde menajere; 2.Tastă pentru mărirea apei calde menajere; 3.Tastă pentru micșorarea temperaturii din instalația de încălzire; 4.Tastă pentru marirea temperaturii din instalația de încălzire; 5.Afișaj; 6.Tastă resetare-selectare mod vară/iarnă; 7.Tastă selectare mod economy/confort-aprindere/stingere aparat; 8.Simbol apă caldă menajeră; 9.Indicator funcționare apă caldă menajeră; 10.Indicator mod vară; 11.Indicator muti funcție; 12.Indicator modul eco; 13.Indicator funcționare încălzire; 14.Simbol încălzire; 15.Indicator arzător aprins și putere curentă.

8.5 Tabel cu date tehnice

19

8.6 Diagrame

20

9. Integrarea centralei termice în instalația de încălzire

21

Centralele termice cu condensare pot fi integrate în orice instalație termică. Căldura recuperată prin condensare + gradul de utilizare depind de dimensionarea instalației termice. Utilizarea optimă a condensîrii se obține cu temperaturi tur-retur scazute, ex. 40/30°C (încălzire prin pardoseală). Chiar și în instalațiile termice vechi, cu temperaturi de 90/70°C și temperatura cazanului reglată în functie de temperatura exterioară, se utilizează condensarea aproximativ 80% din perioada de funcționare ! Impactul asupra mediului provocat de centrala termică cu condensare este mic, iar nivelul de noxe emise scăzut.

10. Integrarea unui termostat în instalația de încălzire

Termostatul de cameră COMPUTHERM Q7 RF este foarte inteligent și surprinzător de ușor de programat. Este adecvat pentru comanda unui aparat de încalzire sau de climatizare, fiind compatibil cu majoritatea cazanelor de încălzire centrală comercializate în România, indiferent de tensiunea de comanda, de 24 V sau 230 V. Programul se repetă ciclic în mod automat. Programul unei zile este format din 6 perioade de timp, cu 6 temperaturi diferite, alese de utilizator, sigurând confort și economie. Programul fiecărei zile poate fi ales independent de programul celorlalte zile. Cronotermostatul Computherm Q7 RF este mobil, nu necesită legătură electrică prin cablu la cazan, el este un emițător care trimite semnale de radiofrecvență receptorului (un modul fix în legatura directă cu cazanul de încălzire). Receptorul primește semnalele de la termostat și comandă pornirea sau oprirea cazanului prin cablul electric conectat între receptor și cazan.

Bibliografie:

http://www.didactic.ro/files/13/instalatiideincalzire1.pdf

22

http://www.valeacascadelor.ro/Sfaturi_utile/Tipuri_de_centrale_termice-1-a99.html

http://www.insaterm.ro/UserFiles/productsPhoto/Ferroli%20TDG_08211340.jpg

http://www.instalatii-cazane-centrale-panouri-solare.ro/produse/prowest/PROTHERM---

TIGER-24___10-1-5.htm

http://www.motan.ro/detalii_tehnice.pdf

http://ro.wikipedia.org/wiki/Central%C4%83_termic%C4%83_de_perete#Construc.C8.9Bie

http://www.condensare.eu/content/7-centrale-termice-cu-condensare

http://www.helmat.ro/cronotermostat-computherm-q7-fara-fir.html

Normativ de proiectare, execuție și exploatare a centralelor termice mici GP 051-2000., București: Buletinul Construcțiilor nr. 13/2000 și 6/2001.

Norma tehnică NTPEE-2008 din 05-02-2009 pentru proiectarea, executarea și exploatarea sistemelor de alimentare cu gaze naturale, București: Monitorul Oficial al României, Partea I, nr. 255 bis/16.04.2009.

Prescripția ISCIR PT A1 - 2002 Cerințe tehnice privind utilizarea aparatelor consumatoare de combustibili gazoși, București: Monitorul Oficial al României, Partea I, nr. 674/11.09.2002

Prescripția ISCIR PT C9 - 2003 Cerințe tehnice privind proiectarea, construirea, montarea, instalarea, exploatarea, verificarea tehnică și repararea cazanelor de apă caldă și a cazanelor de abur de joasă presiune, București: Monitorul Oficial al României, Partea I, nr. 917 bis/20.12.2003

C. Ungureanu, N. Secrețeanu, I. Ionel - Gaze combustibile. Proprietăți. Distribuție. Ardere., Timișoara: Ed. „Politehnica”, 2003, ISBN 973-625-051-2

Condensing boiler technology (CBT), eduvinet.de, accesat 2010-02-05</ref>

Colecția revistei Instalatorul

Colecția revistei Tehnica instalațiilor

23