KAIROS COMBI – система сонячного теплопостачання

У статті «Що таке протокол зв’язку BUS BRIDGENET?» було згадано систему KAIROS COMBI, зазначено можливість її інтеграції та зв'язок із більшостю обладнання торгівельної марки ARISTON. Що ж це за система?

Ця система призначена для роботи з геліосистемою і побутовим конденсаційним котлом KAIROS COMBI та складається з:

бака акумулятора з одним теплообмінником MAXIS CK1, з можливими типорозмірами 400,600, 800, 1000 л.;
цифрового насосного модуля для забезпечення циркуляції теплоносія в контурі геліосистеми;
модуля миттєвого виробництва гарячої води FWS;
пульта керування SENSYS;
сонячних колекторів KAIROS XP/KAIROS VT/KAIROS CF;
настінного газового конденсаційного котла серії ONE або PREMIUM EVO.

Компанія ARISTON пропонує всі ці елементи, включаючи монтажні аксесуари для сонячних колекторів, теплоносій та розширювальні баки для контуру геліосистеми. Також ця система може працювати як із традиційними котлами серії Х, так і з системою Ariston Nimbus Hybrid. Системи Nimbus Hybrid – це теплогенерувальні установки, що складаються з вуличного блока теплового насоса, конденсаційного котла та гідравлічного блока, завдяки якому ці два теплогенератори поєднуються. Така система має встановлену плату керування, яка автоматично керує роботою кожного з теплогенераторів для максимальної економії фінансів користувача.

Завдяки розташуванню всіх внутрішніх елементів системи безпосередньо на акумулюючій ємності, система напрочуд компактна, що дозволяє встановлювати її в досить обмежених приміщеннях.

До модуля миттєвого приготування гарячої побутової води входять: запірна арматура, пластинчастий теплообмінник, електронний блок керування, датчики температури, комплект рециркуляції (опція) з насосом, запобіжні клапани (3 бар та 6 бар для комплекту рециркуляції), завантажувальний насос теплообмінника, датчик протоку, змішувальний клапан і датчик подачі теплоносія. Габарити цього модуля становлять (В×Ш×Г) 700×400×295 мм.

Рис. 2a Схема роботи системи KAIROS COMBI з одноконтурним котлом

Діапазон робочих температур модуля становить від 35°С до 65°С, мінімальна витрата води для активації модулю має становити 2,5 л/хв. Максимальний тиск у первинному контурі – 3 бар, а в контурі ГВП – 6 бар. Споживана електрична потужність становить 40 Вт або 100 Вт з комплектом рециркуляції. Як зазначалось раніше, максимальна витрата ГВП за температури в буферній ємності 70°С, ΔТ = 30° становить 32 л/хв. Додатково на цей модуль можливо змонтувати інтерфейс системи (пульт Sensys).

Рис. 2б. Схема роботи системи KAIROS COMBI з двоконтурним котлом

Ця система може працювати як з одноконтурними (рис. 2 а), так і з двоконтурними (рис. 2 б) котлами. Також можливе її поєднання із системою Nimbus Hybrid та Nimbus Hybrid Universal. Для забезпечення наявності декількох контурів у системі опалення можлива робота з гідравлічними модулями швидкого монтажу MGM та MGZ, що дозволяють організувати низькотемпературні та високотемпературні контури опалення, здійснювати повне керування ними за допомогою цифрових датчиків кімнатної температури Ariston Cube (рис. 3).

Рис. 3. Датчик кімнатної температури Cube

Логіка роботи системи KAIROS COMBI:

Опалення за відсутності сонця:

a) За виникнення потреби гарячого теплоносія на опалення в котел подається вода з бака акумулятора MAXIS. При поверненні температура зворотного контуру порівнюється з температурою у буферній ємності. Якщо температура зворотного контуру більша, ніж в акумуляторі – зворотний контур одразу подається назад у котел для повторного нагрівання.

2) Опалення за наявності сонця:

a) Система помічає нагрівання теплоносія у сонячному контурі, та активує насосний модуль сонячного контуру. Нагрітий теплоносій сонячного контуру подається в нижній змійовик буферної ємності MAXIS, та віддає своє тепло воді в ємності, тим самим нагріваючи її. Система помічає збільшення температури бака. Коли температура в нижніх шарах бака стає більшою, ніж температура зворотного контуру опалення, система перемикає триходовий клапан, тим самим направляє зворотний контур опалення у буферну-ємність. Там вода з контуру опалення нагрівається та вже нагрітою подається у котел.

3) ГВП за наявності сонця:

a) За виникнення потреби води для ГВП система активує модуль миттєвого приготування гарячої води (FWS). У модулі активується циркуляційний насос, що відбирає гарячу воду з бака акумулятора та подає її на швидкісний теплообмінник. У теплообміннику вода з акумулюючої ємності передає своє тепло чистій воді, яка тече з іншої сторони в теплообміннику. Після нагрівання чиста вода подається користувачу. Продуктивність такого теплообмінника досягає 32 л/год.

4) ГВП за відсутності сонця:

a) Коли система помічає відсутність або недостатність сонячної теплової енергії, що гріє буферну ємність, вона перемикає триходовий клапан на контурі подачі котла. Таким чином, котел відбирає воду з буферної ємності, гріє її та повертає до верхніх шарів акумулятора. Як наслідок, система завжди підтримує у верхніх шарах бака достатню кількість нагрітої води для забезпечення потреб ГВП.

До цифрової насосної групи сонячного контуру входять електронний блок керування, запірна арматура, датчики температури контуру подачі, деаератор, манометр, зливний кран, кран заповнення контуру, датчик протоку теплоносія, аварійний термостат, датчик температури зворотного контуру, циркуляційний насос, датчик тиску теплоносія, запобіжний клапан та монтажний кронштейн. Також передбачено місце підключення розширювального бака. Габарити насосної групи становлять (В×Ш×Г) 480×275×200 мм. На цифровому насосному модулі також передбачено місце, де за бажанням можливо встановити інтерфейс системи.

Діапазон витрат в контурі сонячної установки за використання цієї насосної групи становить від 1 до 16 л/хв. Максимальний тиск у контурі сонячної установки становить 6 бар. Максимальна температура теплоносія дорівнює 130°С. Споживана потужність насосного модуля – 97 Вт.

Моніторинг стану роботи системи проводиться з інтерфейсу SENSYS, який додатково виконує функцію датчика кімнатної температури, демонструє результати енергоаудиту, контролює параметри теплоносія в котлі та інше. Вся система сполучається між собою через шину зв’язку BUS BridgeNet, якою поєднані всі основні елементи системи, починаючи від інтерфейсу системи та закінчуючи котлом.

Інтеграцією системи саме з конденсаційними котлами досягається максимальна економія завдяки технологіям утилізації теплоти димових газів у котлі. Навіть автоматика розглядає активацію котла виключно тоді, коли це абсолютно необхідно. Тобто пріоритет у використанні енергії такий:

сонячна енергія, що надходить у систему від сонячних колекторів;
теплова енергія повітря, що надходить у систему через тепловий насос повітря-вода (якщо такий наявний у системі);
котел.

Максимальна ефективність досягається завдяки глибокому значенню модуляції у котлах Ariston серії ONE (1:10). Це означає, що котел буде використовувати виключно стільки газу, скільки абсолютно необхідно, і не краплини більше.

Проте, завжди варто пам'ятати, що відсоток заміщення сонячною енергією теплових потреб на гаряче водопостачання буде набагато більший, ніж на опалення. Перш за все, це пов’язано з тим, що необхідність теплової енергії на опалення виникає з початком опалювального періоду, і росте з наближенням зими. Саме в цей час ефективність сонячних колекторів буде мінімальною через низьку температуру навколишнього середовища (збільшені тепловтрати) та мінімізацію прямого сонячного випромінювання на сонячні колектори.