Подключение в каскад что это
Особенности каскадного подключения газовых котлов
Как правило, котлы газовые в частных домах подключаются к одному контуру. Но, у этого способа подключения есть свои недостатки. Куда эффективнее, когда система представляет собой использование нескольких устройств. Сама же схема обвязки котлов в этом случае может быть каскадной.
Особенности каскадного подключения
Когда котлы газовые подключаются к отопительному контуру последовательно и формируют ступень за ступенью – это очень удобно. При этом, управление каскадным циклом общее, и владелец может самостоятельно проводить настройку параметров системы, исходя из условий. Тогда как остальные параметры регулируются автоматически. Специалисты называют этот способ настройки гибким.
Котлы газовые подключенные по каскадному принципу могут использоваться для решения вопросов отопления жилых сооружений, общей площадью не больше 500 квадратных метров. И хотя данные цифры не являются обязательными к применению, владелец самостоятельно решает целесообразность установки дополнительного котла в случае, если площадь, подлежащая отоплению, больше.
В любом случае, котлы газовые, подключенные по каскадному принципу, очень эффективны в использовании. Установившие их смогут ощутить это в самом скором времени.
Что необходимо для каскадного подключения
Если вы планируете котлы газовые подключать каскадным типом, вам необходимо будет самостоятельно определиться с оптимальной схемой и рассчитать её параметры, учитывая все профессиональные оценки важных факторов. К примеру, включение котлов может быть возможно последовательным путем, без дополнительного оборудования только в том случае, если насос каждого газового котла сможет прокачивать теплоноситель по отопительному контуру. Для жилого дома небольшой площади этого вполне достаточно.
Но, если котлы газовые используются для большого здания, состоящего из нескольких этажей, то обязательно использовать специальный гидравлический разделитель. Это позволит оптимизировать финансовые расходы, гарантирует более высокий комфорт и рациональный расход синего топлива.
Преимущества подключения отопительных котлов в каскад
Удвоенный эффект тепла
Требуемая мощность отопительного котла рассчитывается из условий максимальной потребности в отоплении и горячем водоснабжении. Однако реальная нагрузка распределяется во времени очень неравномерно, так что в оптимальном для себя режиме агрегат работает крайне редко.
Каскад газовых котлов в системе отопления дома
Типовая схема котельной для частного дома предусматривает использование одного котла, способного выполнять разом и функцию отопления, и подготовку горячей воды.
На самом деле практика показывает, что только 20% времени котёл работает с загрузкой более 50%. Усреднённая же загрузка котла в нашем климате составляет не более 30-40% за отопительный сезон.
В первую очередь это означает, что основную часть времени мощный котёл функционирует при малой нагрузке и просто не может выйти на оптимальный для него режим работы.
В идеале потребляемая мощность должна соответствовать примерно 80% от максимальной мощности котла. Однако в реальной жизни подобное встречается редко. Помимо повышенного расхода топлива, ухудшения экологических показателей и неэффективного использования тепла это означает ещё и ускоренный износ котла. Ведь если тот достаточно долго работает вполсилы, такое приводит к снижению его рабочего ресурса.
Наилучшим решением в данном случае может стать каскадное подключение нескольких меньших котлов вместо одного мощного. Этот эффективный технический приём используется специалистами на протяжении многих лет. При помощи подключения котлов в каскад решается проблема оптимального соотношения мощности котельной и требований потребителей тепла.
Каскадное подключение котлов
Принцип работы подобной схемы прост. Суммарная требуемая нагрузка распределяется между двумя, тремя и более независимо контролируемыми котлами.
Каждый из них представляет собой определённую «ступень» в производительности общей котельной. В определённый отрезок времени в работу последовательно включаются только те котлы, которые необходимы в данный момент и не более.
Каскад котлов обеспечивает работу котельной в необходимом диапазоне мощности независимо от времени года. Таким образом, в межсезонье или в условиях зимней оттепели каскадная котельная может длительно работать при низких температурах теплоносителя, уменьшая расход топлива и сокращая периоды простоя системы. При этом температурные условия объекта только улучшаются, становятся более стабильными и комфортными.
Кроме того, каскад нивелирует влияние скачкообразного потребления, когда один из отопительных контуров задействован непостоянно (например, для обогрева бассейна, бани, теплицы и так далее). При резком повышении нагрузки в работу просто включается другой котёл.
Преимущества каскадного подключения нескольких котлов в системе отопления по сравнению с одним котлом той же суммарной мощности:
1. Надёжность системы значительно повышается. При вынужденной остановке одного из котлов котельная продолжит работать. То есть в самый лютый мороз, когда в период пиковых нагрузок отопительный котёл чаще всего и выходит из строя, котельная обеспечит, по крайней мере, часть необходимого тепла.
2. Увеличивается общий ресурс оборудования. В осенне-весенний период или при отсутствии дополнительных нагрузок можно эксплуатировать только часть котлов.
3. Ремонт любого котла можно произвести без остановки всей системы. А благодаря меньшему размеру агрегатов облегчается и задача по их обслуживанию. Кроме того, детали котлов меньшей мощности доступнее и дешевле только за счёт большей серийности производства.
4. Несколько небольших котлов меньших размеров и меньшего веса намного проще доставить и установить, чем один большой и тяжёлый. Что бывает актуально для подвального или чердачного размещения котельной.
К недостаткам каскадного подключения можно отнести то обстоятельство, что установка нескольких агрегатов и дополнительных элементов управления каскадом увеличивает общую стоимость системы и требует больше места, чем установка одного мощного котла. Нужно иметь ввиду и более сложное подключение каскада к дымоходу.
Каскадное подключение котлов
Каскадное подключение отопительных котлов – эффективное техническое решение, повышающее качество управления системой и позволяющее снизить потребление топлива. Подключение котлов каскадом дает ряд весомых преимуществ в работе средних и крупных систем отопления и ГВС. Материал статьи рассматривает принципы работы и построения каскада, описывает особенности данного теплотехнического решения.
Подключение котлов каскадом
Анализ работы котельного оборудования показывает, что в 80% времени теплогенераторы работают на мощности, не превышающей номинальной производительности в 50%. То есть тепловая мощность отбирается в течение отопительного сезона примерно на 30 – 35%. Это обусловлено изменением температуры окружающей среды, изменением режима горячего водопотребления и так далее.
Мощность котлов рассчитывается всегда по максимуму – это делается для покрытия суммарных тепловых потребностей. Каждый котел имеет минимальное значение тепловой мощности в своей работе, она составляет величину от 25 до 40% номинальной производительности.
Это свойство каскада повышает гибкость системы. В случае установки одного мощного теплогенератора достичь подобной гибкости невозможно.
В каскады чаще всего объединяют газовые и электрические котлы. Причем для интегрирования автоматики котлы должны быть одной марки (производителя). Соединение котлов разных производителей возможно, но это требует применения дополнительных узлов, схем управления и автоматики.
Схема каскада котлов
Схема подключения каскадом является классическим образцом применения гидравлического разделителя. Котлы в первичном контуре присоединяются параллельно к прямому и обратному коллектору. Коллекторы, в свою очередь, подключаются к гидравлической стрелке.
На каждый котел на подачу устанавливается циркуляционный насос (если не имеется встроенного) и обратный клапан. Клапан препятствует протоку теплоносителя через неработающий котел и потерям тепла на его теплообменнике.
На обратном трубопроводе котла устанавливается сетчатый фильтр, защищающий котел от загрязнения. Каждый котел отсекается запорной арматурой с разборным соединением. Это позволяет снимать котел для ремонта и профилактики без остановки системы.
Коллекторная группа котлов оснащается группой безопасности – предохранительным сбросным клапаном, автоматическим воздухоотводчиком и термоманометром. Установка группы производится в обязательном порядке, даже при наличии встроенных групп безопасности котлов.
Обязательный элемент системы – расширительный бак (экспанзомат). Присоединение его может быть произведено как в контур котлов, так и в контур потребителей. Расчет его производится на общий объем теплоносителя в системе.
Управление каскадом котлов
Управление работой первичного контура производится следующими способами:
Ручное управление производится заданием параметров работы каждого котла, прежде всего температуры. Этот вариант регулировки требует постоянного присутствия человека.
Ступенчатое управление производится с помощью каскадных переключателей. Они руководят системой как набором ступеней мощности, при изменении нагрузки включают (выключают) отдельные котлы каскада.
Наиболее эффективным является плавное регулирование с помощью БКУ. В этом случае достигается минимальный шаг изменения мощности. Котлы при этом должны быть оборудованы модулируемыми горелками. Блоки каскадного управления могут интегрироваться с датчиками температуры в помещениях и системами погодозависимой автоматики.
Дымоудаление каскада котлов
Дымоудаление системы зависит от типа газовых котлов и реализуется следующими методами:
При групповом дымоудалении к общему дымоходу подключают не более 4 котлов. При коаксиальном коллективном дымоудалении каждый котел оборудуется обратным дымовым клапаном. Он препятствует проникновению дыма в помещение при простое теплогенератора.
Преимущества и недостатки каскада
Главными преимуществами каскадного подключения котлов являются:
Также каскад обладает и следующими недостатками:
Удорожание системы из-за экономии топлива окупает себя. Каскадное подключение котлов является выгодным как с технической, так и с экономической точки зрения. Самостоятельное сооружение каскада вряд ли возможно – существует необходимость привлечения специалистов для монтажа и наладки автоматики, проведения расчетов дымовых трактов и так далее.
Каскадное подключение газовых котлов
Подключение контура лишь к одному отопительному прибору (наиболее реализуемый способ обогрева частных домов) имеет свои недостатки. Если в системе смонтировано несколько агрегатов (причем не обязательно основных; речь может идти и о резервировании двумя и более установками на разных видах топлива), то это дает массу преимуществ. Существуют различные схемы обвязки котлов (в том числе, и газовых), одна их которых называется каскадной.
В чем особенность данного инженерного решения? Все теплогенераторы включаются в контур отопления последовательно, то есть каждый из них представляет одну его ступень. Но управление каскадом – общее, и пользователь может сам настраивать все параметры системы, в зависимости от местных условий, а остальное сделает автоматика. Такой способ регулирования называется «гибким».
Такая схема является наиболее эффективной (при соблюдении определенных условий) и простой в исполнении. Иногда гораздо выгоднее приобрести и смонтировать именно 2 (или 3) настенные газовые модели средней (а то и малой) мощности, чем искать отдельное помещение, обустраивать фундамент под один габаритный напольный котел. Например, если контур обогрева обеспечивает теплом не только дом, но и надворные постройки – сарай, гараж, оранжерею и так далее. Вариантов, когда возможности одной установки не позволяют обеспечить качественное отопление жилища, более чем достаточно – специфика климата, неблагоприятное расположение дома на местности, неграмотная теплоизоляция стен, изношенность здания и так далее.
Есть ли какие-то особенности каскадного подключения? Самостоятельно выбрать оптимальную схему, тем более рассчитать все ее параметры, сложно. Здесь требуется профессиональная оценка всех факторов. Газовые котлы могут включаться последовательно без дополнительных устройств лишь в том случае, если насос каждого агрегата способен «прокачивать» теплоноситель по всему контуру. Как правило, для небольшого частного жилого дома этого вполне достаточно.
Но если система смонтирована по сложной схеме, здание габаритное, в несколько этажей, без гидравлического разделителя (его чаще именуют «стрелкой») не обойтись. В этом случае во вторичном контуре (нагрузке) устанавливается еще один насос, с большей производительностью.
Чтобы каскад работал максимально эффективно, в системе желательно задействовать два температурных датчика (внутренний и наружный) и электронный контроллер. Дополнительные затраты окупятся довольно быстро, причем не только в плане комфортности, но и за счет более рационального расхода газа.
Все ли модели котлов можно объединить в каскад? Нет, и в этом одна из трудностей. Такая возможность в первую очередь зависит от особенностей автоматики газовых агрегатов. Если проанализировать отзывы на тематических форумах, то для последовательного включения собственники частных строений в основном ориентируются на немецкие настенные котлы марки «Viessmann». С ними, по мнению пользователей, несколько проще.
С модельным рядом отопительных приборов «Виссманн», которые целесообразно использовать для каскадов, и ценами на них можно ознакомиться здесь. Но это не единственные котлы, которые можно включать последовательно. Неплохо себя зарекомендовали в таких схемах «Baxi», «Protherm», «Vaillant», «Buderus».
В чем преимущество каскадного подключения котлов? Один из главных вопросов, которыми задается большинство покупателей. Ведь традиционная схема с одним агрегатом, радиаторами и трубами – своеобразный стереотип, и человеку, не имеющему специальной подготовки, трудно понять все плюсы каскадного подключения. Тем более что это дополнительные расходы, и стоит ли все так усложнять, неизвестно.
Именно поэтому рачительные хозяева всегда решают проблему резервирования по отоплению. При каскадном подключении она нивелируется, так как при необходимости любой из котлов можно временно исключить из схемы (для проведения ТО или ремонта) без ущерба качеству обогрева дома.
Если вы живете в Подмосковье и пришли к выводу, что каскадное подключение газовых котлов – лучшее решение для вашего дома, позвоните по номеру 8 495 3084648. Специалисты компании «АЛЬФАТЭП» дадут профессиональный ответ на любой непонятный вопрос. При желании клиента составят проект системы, подберут необходимое оборудование, сами его смонтируют, опробуют в работе и сдадут заказчику «под ключ». Параллельно и обучат, как грамотно настраивать каскад и управлять им.
Русские Блоги
Каскадирование, стекирование и кластеризация коммутаторов
В среде LAN с несколькими коммутаторами каскадирование коммутаторов, стекирование и кластеризация являются тремя важными технологиями.
Каскадная технология позволяет реализовать взаимосвязь между несколькими коммутаторами;
Технология стекирования позволяет объединить несколько коммутаторов в один блок, тем самым увеличивая плотность портов и повышая производительность;
Кластерная технология позволяет управлять несколькими взаимосвязанными коммутаторами как логическим устройством, что значительно снижает затраты на управление сетью и упрощает операции управления.
1. Каскад
Каскадирование можно определить как два или более коммутатора, подключенных друг к другу определенным образом.
Коммутаторы обычно подключаются каскадно через общие пользовательские порты, а некоторые коммутаторы предоставляют выделенные каскадные порты (порт восходящего канала). Разница между этими двумя типами портов заключается только в том, что обычные порты соответствуют стандарту MDI, а каскадный порт (или восходящий порт) соответствует стандарту MDIX. Это приводит к различным методам подключения двумя способами: когда два коммутатора соединены каскадом через общие порты, для кабеля между портами используется прямой кабель (Straight Throurh Cable); когда только один из них проходит через каскадный порт, используйте Crossover Cable (кроссоверный кабель). 
Обратите внимание на следующие моменты при использовании переключателей для каскадирования:
2. Укладка
Под стекингом понимается объединение нескольких коммутаторов для совместной работы с целью предоставления как можно большего количества портов в ограниченном пространстве. 
Преимущества штабелирования
Коммутаторы, смонтированные в стойке, можно назвать продуктом стекирования на более высоком уровне.. Коммутаторы, монтируемые в стойку, обычно располагаются над коммутаторами отделов. Они имеют несколько слотов, высокую плотность портов, поддерживают несколько типов сетей, хорошую масштабируемость и широкие возможности обработки, но они дороги.
3. Разница между стекингом и каскадом
Связь между стекингом и каскадом
Укладку можно рассматривать как особую форму каскада. Разница между ними заключается в том, что каскадные коммутаторы могут быть очень далеко друг от друга (в рамках лицензии на мультимедиа), в то время как расстояние между несколькими коммутаторами в стеке очень близко, обычно не более нескольких метров; при каскадировании обычно используется Обычные порты, в то время как в стеке обычно используются выделенные модули и кабели для стекирования.
Вообще говоря, коммутаторы разных производителей и моделей могут быть соединены друг с другом каскадом, но стекирование различается. Оно должно быть между стековыми коммутаторами одного типа (по крайней мере, коммутаторами одного производителя); каскадирование осуществляется только между коммутаторами. Простое соединение, стекирование использует весь стековый блок в качестве коммутатора, что означает не только увеличение плотности портов, но и более широкую полосу пропускания системы.
В настоящее время основные коммутаторы, представленные на рынке, можно разделить на две категории: стекируемые и нестекируемые. В коммутаторах, которые известны как стекируемые, существует виртуальное и реальное стекирование. Так называемый виртуальный стек на самом деле представляет собой каскад между коммутаторами.
Коммутаторы складываются не через выделенные модули стекирования и кабели стекирования, а через порты Fast Ethernet или порты Giga Ethernet. По сути, это замаскированный каскад. Несмотря на это,Несколько коммутаторов в виртуальном стеке уже могут управляться как логическое устройство в сети, что упрощает управление сетью.。
Стекирование в истинном смысле должно удовлетворять: использованию выделенных модулей стекирования и шины стекирования для стекирования, не занимая сетевых портов; после объединения нескольких коммутаторов в стек они имеют достаточную пропускную способность системы, чтобы гарантировать, что каждый порт может по-прежнему обеспечивать коммутацию на линейной скорости после стекирования; После объединения двух коммутаторов в стек VLAN и другие функции не затрагиваются.
В настоящее время на рынке значительная часть стекируемых коммутаторов относится к типу виртуального стекирования, а не к реальному типу стекирования. Очевидно, что стекирование в истинном смысле слова намного выше по производительности, чем виртуальное стекирование, но использование виртуального стекирования имеет по крайней мере два преимущества: виртуальное стекирование часто использует стандартный Fast Ethernet или Giga Ethernet в качестве стекируемой шины, которую легко реализовать и которая дешевле; Порты стекирования можно использовать как обычные порты, что полезно для защиты инвестиций пользователей. Использование стандартных портов Fast Ethernet или Giga Ethernet для реализации виртуального стекирования может значительно расширить диапазон стекирования, благодаря чему стекирование больше не будет ограничиваться одним шкафом.
Кластер
Так называемый кластер предназначен для управления несколькими взаимосвязанными (каскадными или стекированными) коммутаторами как логическим устройством.
В кластере обычно есть только один коммутатор, который играет роль управления, называемый командным коммутатором, который может управлять несколькими другими коммутаторами. В сети эти коммутаторы должны занимать только один IP-адрес (требуется только для командного коммутатора), сохраняя ценные IP-адреса. При унифицированном управлении командным коммутатором несколько коммутаторов в кластере работают вместе, что значительно снижает интенсивность управления. Например, администратору необходимо использовать командный переключатель только для обновления версии всех коммутаторов в кластере.
Преимущества кластерной технологии для управления сетью неоспоримы. Но чтобы использовать эту технологию, следует отметить, что у разных производителей разные схемы реализации кластеров, и обычно производители используют проприетарные протоколы для реализации кластеров. Это определяет, что кластерная технология имеет свои ограничения. Коммутаторы разных производителей могут быть объединены в каскад, но не в кластер. Даже если коммутаторы одного производителя, только указанная модель может реализовать кластеризацию.