Impianto da 600kW per centro sportivo

[AjPilgrin]

L'impianto è schematizzato (molto schematizzato) nell'allegato. E' un'impianto che serve un centro sportivo.
Ci sono due caldaie a condensazione Viessmann da 600 kW l'una, collegate in parallelo con doppio circolatore che manda sul collettore di mandata. Premetto che è in uso uno solo dei due circolatori mentre l'altro è guasto da anni ma l'impianto funziona ugualmente. Dal collettore di mandata partono più di una decina di linee non miscelate ad alimentare le varie utenze. I collettor di mandata e ritorno sono collegati da un tubo attualmente chiuso (certo! quando lo hanno aperto l'acqua fredda veniva ripresa nel collettore di mandata...). Sul collettore di mandata c'è un termostato ad immersione (taratura 60°C) che comanda la partenza dei bruciatori e l'avvio della pompa.
In tutto ciò si sta per installare un cogeneratore da 100 kW termici su un attacco sul collettore libero.
Ora tralasciando tutto quello che manca nello schema secondo me c'è un errore della configurazione. Vorrei sapere cosa pensate dello schema e cosa cambiereste, anche in funzione del collegamento del cogeneratore.

CHIEDO SCUSA PER AVER SBAGLIATO LA SEZIONE. NON CENTRA NULLA CON LE BIOMASSE!!

[marcober]

Forse i problemi sono più di uno.

in generale senza un compensatore idraulico e con il,bypass chiuso, si avranno problemi di portate diverse fra primario e somma dei secondari...pericolo cavitazione?

Inoltre se si allaccia un generatore così, e tutti i secondari sono spenti, non vi circolazione....ci sarà un flussostato di protezione e il motore si spegne.

Infine bisogna vedere se la T di ritorno è compatibile con la T. Minima richiesta dal motore...che non può essere troppo bassa, penso occorra che sia miscelato.

A meno che la connessione sia indiretta, cioè si arrivi no dal motore ma da uno scambiatore che ha poi magari un radiatore di smaltimento di eventuale eccesso di calore.

[FaGa86]

Ci sono diversi errori:- se le caldaie sono bistadio manca un sistema anticondensa per ogni caldaia-tra prima e seconda caldia manca ritegno per impedire la circolazione di acqua all'interno di una o dell'altra nel funzionamento a cascata o alternato delle macchine in base alla richiesta di potenza-collegate dirette? Mah!!!! Manca un compensatore, magari mancherebbe un puffer per scaricare il surplus quando le pompe non richiedono impiantisticamente.-a cosa serve il baypass sul collettore??? Mischiare acqua calda con acqua fredda????-il cogeneratore che spinge acqua calda sul collettore, sarebbe stato megli creare un T sulla mandata e ritorno.-tra le due caldaie i diametri sono maggiorati? Perché in una cascata di caldaie fra prima e seconda caldaia il diametro andrebbe maggiorato.-una sola pompa di ricircolo per tutte e due le caldaie? Ogni caldaia torno a ripetere che dovrebbe avere un sistema proprio di pompaggio.

[AjPilgrin]

Concordo con voi che ci potrebbero essere degli scompensi di portata e ci andrebbe un separatore. Considerando un delta T di 10°C tra ingresso e uscita delle caldaie si può comunque considerare una portata elaborata di circa 100 mc/h, che credo venga raramente raggiunta dai circuiti secondari. Dico raramente perchè l'impianto funziona ormai da anni e non si sono nè lamentati di malfunzionamenti nè si sono ad esempio bruciati i motori delle pompe (cosa che spesso accade quando non c'è il separatore idraulico e le pompe lavorano fuori curva). Per quanto riguarda la mancata circolazione in caldaia potrebbe anche esserci un ritardo sulle pompe al raggiungimento della temperatura di set point del termostato (al momento comunque funziona...)
Non le ho messe nello schema ma le caldaie hanno entrambe una valvola di ritegno e il diametro del tubo che le collega al collettore è un 5" (io avrei messo anche un 6"..).
Considerate che attualmente le caldaie e la pompa di circolazione (quella tra caldaia e collettore) vengono comandati dal termostato sul collettore. Ho visto con i miei occhi che mentre alcuni circuiti sul collettore sono in funzione la caldaia e la pompa sono magari spenti. Questo significa che i circuiti si dovrebbero "tirare" l'acqua dalle caldaie anche con la pompa ferma. Questo anche perchè il bypass tra i collettori dovrebbe essere chiuso (il by pass è stato messo lì dal progettista che non mi sembra avesse le idee molto chiare...).
A mia modesta esperienza si potrebbe collegare la caldaia diretta al collettore purchè le portate dei circuiti in partenza dal colletore siano compatibili con le portate supportate dalle caldaie. In tal caso però io non avrei comunque messo la pompa di circolazione tra caldaia e collettore ma avrei demandato alle pompe che spillano dal collettore il compito di far circolare l'acqua in caldaia. Sempre a mia modesta esperienza non ho mai visto delle pompe installate "in serie" come in questo caso, cosa che reputo sbagliata.
Per quanto riguarda il cogeneratore ho dimenticato di darvi qualche info in più: questo è collegato ad un puffer da 2000 litri, quindi il cogeneratore vede esclusivamente il puffer e si auto regola con questo a mezzo di una miscelatrice che ne mantiene il ritorno a 65°C. Dal puffer viene poi spillato un circuito miscelato che va poi ad inserirsi sul collettore. Ma in questa configurazione se i circuiti secondari non spillano l'acqua del cogeneratore dove finisce? praticamente non entrerebbe neanche nel collettore perchè si vedrebbe "la porta chiusa".
Io stavo pensando alle seguenti modifiche:

• Tolgo la pompa guasta tra collettore e caldaie e la sostituisco con un semplice tronchetto di tubo e verifico che l'impianto possa funzionare senza la pompa di circolazione. In caso di forti richieste termiche potrebbe sopraggiungere il problema di cavitazione delle pompe (credo quando i circuiti in funzione inizino ad essere diversi...)
• Il bypass tra i collettori lo apro e ci metto una non ritorno. In questo modo quando il cogeneratore manda acqua calda ma i circuiti non la spillano questa può almeno circolare e tornare al puffer. L'ideale sarebbe però che l'acqua calda del cogeneratore giri anche nelle caldaie in modo che queste non partano fin tanto che il cogeneratore è sufficiente a soddisfare le richieste. Solo quando non riesce a tenere la temperatura allora partono le caldaie in supporto. Quindi per fare questo io metterei la ripresa del cogeneratore prima delle pompe che attualmente sono tra caldaia e collettore.

Sono anche io daccordo che le caldaie dovrebbero avere il proprio sistema di pompaggio anche perchè così l'acqua circola sempre in entrambe quando per il 70% dell'anno funziona sempre e solo una delle due caldaie...
Il problema è che io dovrei collegargli il cogeneratore all'impianto ma senza modifiche temo venga fuori un bel casino....

[AjPilgrin]

Aggiornamento impianto.

[FaGa86]

Se il cogeneratore è distante dal collettore dovresti prevedere anche lì un compensatore.A mio avviso se lasci aperto il baypass fra i due collettori mescoli sempre acqua calda con acqua fredda.

[scresan]

Guardando lo schema e quanto affermi, io immetterei l' acqua caldaia proveniente dal coogeneratore sul ritorno e preleverei dal collettore di mandata.

In questo modo:

1- eviti che il calore venga prelevato dal ramo piu' vicino a quello di immissione (del cogeneratore)
2- se inietti dal ritorno l' acqua si miscela, passa dalle caldaia e viene portata alla temperatura voluta (parli di caldaie a condensazione??)
3- facile implementare il sistema (attivi solo il circolatore che preleva dal puffer del cogeneratore in parallelo alla caldaia)
4-se lì impianto funziona ora, funzionerà sicuramente anche dopo, con il minimo delle modifiche
5- valvole di non ritorno all' occorrenza, magari una anche sul bypass in modo che l' acqua non utilizzi a ritroso la linea con il circolatore fuori uso come probabile succeda ora, con bypass chiuso. Se sistema il secondo circolatore, l' impianto avrà problemi!!!

Così ad occhiometro!

[marcober]

• Il bypass tra i collettori lo apro e ci metto una non ritorno. In questo modo quando il cogeneratore manda acqua calda ma i circuiti non la spillano questa può almeno circolare e tornare al puffer....

• l
• e quale sarebbe il vantaggio di far ricircolare se non ci sono richieste di calore? l'acqua nel puffer ricircola da sola se il motore è acceso, sino a quando il ritorno verso motore non è troppo caldo, poi va in protezione.

2- se inietti dal ritorno l' acqua si miscela, passa dalle caldaia e viene portata alla temperatura voluta (parli di caldaie a condensazione??)

Creasan..si le caldaia sono a condensazione per cui se gli scaldi il ritorno peggiori rendimento.

Tolgo la pompa guasta tra collettore e caldaie e la sostituisco con un semplice tronchetto di tubo e verifico che l'impianto possa funzionare senza la pompa di circolazione.

verifica che la circolazione minima che ottieni sia superiore la minimo che richiede una caldaia

Fosse stato il mio..mettevo quel puffer in parallelo e lo usavo come compensatore idraulico..con la caldaia che interveniva solo se la T del puffer calava sotto una certa soglia e solo per una certa altezza... cosi mi toglievo ogni dubbio

[AjPilgrin]

e quale sarebbe il vantaggio di far ricircolare se non ci sono richieste di calore? l'acqua nel puffer ricircola da sola se il motore è acceso, sino a quando il ritorno verso motore non è troppo caldo, poi va in protezione.

Effettivamente pochi... stavo immaginando di far fermare la pompa quando ho il ritorno sui 60°C (e quindi i circuiti non spillano) ma non mi piace molto...

Fosse stato il mio..mettevo quel puffer in parallelo e lo usavo come compensatore idraulico..con la caldaia che interveniva solo se la T del puffer calava sotto una certa soglia e solo per una certa altezza... cosi mi toglievo ogni dubbio

Io sto pensando di fare più o meno quello che dici ma con un secondo puffer. L'attuale puffer da 2000 litri lo voleva Viessmann dedicato al loro cogeneratore per stabilizzarne il funzionamento ma non vuole che ci si colleghi altro...

@Scresan: far girare acqua calda nelle caldaie a condensazione mi peggiorerebbe ulteriormente la già scarsa condensazione...

@Faga86: il cogeneratore è a 1 metro dalle caldaie e ha un puffer che fa da separatore.

Grazie a tutti per le osservazioni

[marcober]

ma no , piuttosto che 2 puffer lascia le cose come da progetto..se non altro cosi eviti che la caldaia possa scaldare il puffer del motore, cosa che potrebbe succedere se mettessi un disgiuntore o un puffer che fa da disgiuntore

[scresan]

..... 100 kw su 1400!!

Ma che condensazione vuoi che rovini?

Supponiamo che le caldaie ricevano acqua abbastanza calda..... non si accendono! Supponiamo che la ricevano a 10 gradi di meno del setpoint ... modulano.

Il flusso verso il collettore avrà temperatura omogenea, e tutti i rami dell' impianto idem.

Per me funziona! con il minimo delle modifiche!

[marcober]

Se butti nel ritorno significa che peschi in mandata e scaldi il puffer del motore con la caldaia

[scresan]

... io motore lavora a 89 gradi, le caldaie a condensazione a 40-50-60 gradi. Un dt di 20 gradi minimo.

Fra motore e puffer ci sarà una valvola anticondensa o il semplice termostato classico omnipresente sui motori....... non credo si riesca a gestire qualche tipo di stratificazione con le portate in gioco.

Per evitare riscaldamenti non voluti devi aggiungere qualche controllo o al limite un termostato.

Vedremo come risolve Aj!

[marcober]

si ma non ho capito il vantaggio di pescare dalla mandata e metere un controllo in più..pesco dal ritorno che è certo piu freddo e quindi ha accumulo piu fresco a servizio del motore, con piu minuti utili di funzionamento se i prelievi di calore si fermano.

Secondo me alcune di quelle mandate sono per uso sanitario..ed essendo un luogo pubblico, non mi sorprenderei che la T di mandata fosse 65-70 gradi.

[AjPilgrin]

@Scresan: Siamo d'accordo che sono 100 kW contro 1.2MW però vorrei comunque evitare di innalzare il ritorno. Secondo me comunque sarebbe meglio immettere sulla mandata e riprendere dal ritorno. Inoltre il rischio di immettere sul ritorno mi potrebbe, come dice giustamente marcober, causare il riscaldamento del puffer con l'acqua di caldaia.
Confermo che tra motore e puffer c'è una miscelatrice che innalza il ritorno a 65°C come da disegno.

@Marcober: alcuni dei circuiti derivati dal collettore vanno proprio a produrre ACS. Il set point è comunque a 60°C. Ma anche qui c'è qualcosa che non mi torna perchè vista la potenzialità dovrebbero comunque essere in climatica per legge.

In ogni caso vi confesso che sono in alto mare e non ho ancora trovato una soluzione che mi piace. Al momento credo che una buona soluzione potrebbe essere il separatore idraulico prima del collettore mantenendo la loro pompa al primario e immettendo il cogeneratore sul collettore di mandata. Vedrò Viessmann la settimana prox per capire cosa e come consigliano loro e poi cercheremo assieme una soluzione efficace. Per ora vi ringrazio davvero per i preziosi spunti! Vi aggiorno! Grazie

[scresan]

L' appunto che facevi sul circolatore caldaia che funziona anche a bypass chiuso, come ti dicevo non da problemi (cioè non bruci la pompa) perché il ricircolo lo da attraverso l' altro condotto (quello con la pompa rotta).

In pratica c'è un bypass ma non si vede (come da schema, mentre non vale se ci sono le varie valvole di non ritorno).

Tienine conto quando metti le mani, altrimenti poi ti addossano responsabilità che non hai.

L' immissione sul ritorno la regoli con un suo circolatore, proporzionato alle potenzialità del cogeneratore (20 gradi su 4-5 mc/h??).

Sono convinto che se fai come da tuo schema, l' acqua calda che butti dentro va tutta da una parte (probabile il ramo funzionante piu' vicino) e ti diventa complicato regolare le temperature di lavoro.

Diverso se predisponi un collettore intermedio con costi molto diversi!

Non mi piace insistere! ma spero che le mie ipotesi ti facciano fare una serie di ragionamenti, valutando sul posto (che è un' altra cosa rispetto ad uno schema su un forum!) costi/benefici di quanto andrai a realizzare, e responsabilità che ti prendi in caso si manifestino dopo problemi già presenti ma per ora ininfluenti sul funzionamento dell' impianto.

Buon lavoro, e tienici informati!

[AjPilgrin]

L' appunto che facevi sul circolatore caldaia che funziona anche a bypass chiuso, come ti dicevo non da problemi (cioè non bruci la pompa) perché il ricircolo lo da attraverso l' altro condotto (quello con la pompa rotta).

Scusa Scresan ma non ho ben capito cosa intendi. Considera che la pompa rotta ha ovviamente le valvole chiuse.
Un'altra cosa è che pare che il bypass che collega i due collettori sia invece aperto, credo che questo sia in parte il responsabile di un non eccessivo deltaP tra i collettori e aiuti a non bruciare qualche pompa. Ovvio che se ci metto una NR poi dovrei compensare la differenza di portata tra pirmario e secondario in qualche altro modo, magari con bypass differenziale.

Sono convinto che se fai come da tuo schema, l' acqua calda che butti dentro va tutta da una parte (probabile il ramo funzionante piu' vicino) e ti diventa complicato regolare le temperature di lavoro.

Tu questo lo vedi come un problema? A me in realtà quello che interessa è che venga consumato prioritariamente il calore del cogeneratore. Per evitare ad esempio che il primo circuito si ciucci tutto e gli altri rimangano al freddo, si potrebbe spostare quel termostato sul fondo del collettore.

responsabilità che ti prendi in caso si manifestino dopo problemi già presenti ma per ora ininfluenti sul funzionamento dell' impianto

Il problema è proprio questo! Io so che l'impianto già come è oggi non è il massimo, ma seppur male funziona e soddisfa le richieste delle utenze. Se dopo che gli colleghiamo il cogeneratore insorgessero dei problemi, vai a spiegare che non è colpa nostra... aiuto!

[marcober]

infatti mi pare strano che potesse funzionare con bypass chiuso..perche allora a caldaia spenta i circolatori non riuscirebbero a far circolare nulla (da quel che so, la pompa primaria ferma farebbe discreto tappo...).


Se invece è aperto..se i secondari sono pochi, la caldaia ricircola molto nel bypass e scalda man mano riotrno sino a spegnersi se è il caso..se secondari sono tanti, puo succedere che "peschino" dal bypass e "gli ultimi a dx" non si scaldio bene, motivo che avrebbe portato a chiudere o strozzare bypass..che però per permettere una ricircolazione anche con primario fermo, deve esere libero..se primario è fermo è prche riotrno è caldo e allora aspirare dal collettore di ritorno non è un problema.

ovvio, se fosse fatto attraverso un disgiuntore era meglio..ma costava..probablmente nell'ipotesi che i corcolatori erano sempre tutti on o off insieme, hanno calcolato le portate e pensato che funzonava lo stesso..ora ti conviene metterlo..

[scresan]

..... per me l' acqua che passa per le caldaie viene portata a temperatura di setpoint dalla caldaia tramite modulazione della fiamma. L' acqua che arriva al collettore avrà tutta la stessa temperatura.

Senza muovere una virgola sull' impianto e seguendo le mie indicazioni, (non sono un termotecnico!!, ovvero di impianti grossi 25 anni fa ... erano gli albori, ho progettato solo impianti di refrigerazione per vinificazione in un paio di cantine ,150 e 180 kw elettrici di compressore, ed in vinificazione, fra fermentazioni e gestione pigiati, le cose sono parecchio complicate!!) per immettere energia basta che tari il ramo del cogeneratore di 4-5 gradi sopra il setpoint delle caldaie ed al limite abbassi di 4-5 gradi quello delle caldaie, e di energia in quel sistema ne butti dentro a palate.

Vediamo, comunque, cosa ti diranno i tecnici viessmann, forse i piu' adatti a consigliarti in questa tipologia di impianti, viste le potenze in gioco!

Per il bypass, avevo immaginato che l' acqua passasse attraverso il circolatore fermo..... in realtà passa dall' apposito bypass.......meglio!

[AjPilgrin]

@marcober: credo che tu abbia centrato l'attuale dinamica di funzionamento del'impianto.
Per quanto riguarda il calcolo tra primario e collettore purtroppo temo che non sia stato calcolato correttamente. Di sicuro se tutti i circolatori sul collettore fossero on la portata eccede sul primario. Vi mando poi una foto della centrale con qualche dato in più.
Attualmente l'intervento che vedo più fattibile a livello di costo, semplicità ed efficacia è forse il separatore idraulico. Nel qual caso mi domandavo se il cogeneratore potrebbe sempre rimanere sul collettore o se lì potrebbe creare qualche malfunzionamento al separatore.

@scresan: forse se me ne frego e collego tutto così continua a funzionare, ma rimane comunque un intervento "poco felice", che a vista di un futuro tecnico che ci capisca qualcosa sicuramente non brilla come soluzione. Poi magari non se ne fa nulla, ma anche solo per curiosità personale mi piacerebbe trovare una soluzione che funzioni ottimamente.

Grazie ancora a tutti! Buona serata!

[AjPilgrin]

Vi aggiorno sugli sviluppi.
Le caldaie non hanno sostanzialmente problemi di portate, il che permette di tollerare la configurazione non perfettamente bilanciata. Le caldaie modulano in funzione di un segnale 0-10V che arriva dalla sonda sul colletore (non è un semplice termostato). Parte da prima una sola caldaia, al raggiungimento del 30% della potenza parte anche la seconda dopo di che iniziano a modulare in parallelo. In questo modo viene ottimizzata la condensazione.
Il cogeneratore rimarrà collegato direttamente al collettore di mandata/ritorno e sul bypass tra i collettori installeranno una valvola di bilanciamento manuale. Ci sarà poi un termostato di minima sul puffer che fermerà la pompa sotto i 60°C.
Che dire, semplice ma dovrebbe funzionare.

[marcober]

la valvola di bilanciamento manuale è una valvola normalmente chiusa che si apre ad una certa pressione (tipo le valvole bypass di caldaia e gruppi di miscelazione?) la cui pressione di apertura è tarabile manualmente..oppure è una valvola sempre aperta si cui puoi regolare la portata?
Secondo me meglio una bypass..in modo che sta regolarmente chiusa e si apre solo se la pompa primaria trova troppi circuiti fermi..se la pompa coge trova tutto fermo...se la primaria è ferma ma almeno un secondario gira.