Segmentowe kotłownie kontenerowe o mocy od 90 - 7000 kW
Zastosowanie:
Urząd Patentowy RP
Nr 1888622 z 05-05-2005r.
Twórca i właściciel
rozwiązania
inż. A. Sadowski
Segmentowe kotłownie kontenerowe, to wysokiej klasy, kompletne i mobilne urządzenia grzewcze, z możliwością zamontowania a także usytuowania ich w dowolnym miejscu. Bezpośrednio po posadowieniu i podłączeniu z istniejącą siecią, umożliwiają one uzyskanie przez użytkownika pełnej mocy cieplnej. Konstrukcja kotłowni stwarza możliwość stosowania ich jako obiektów stacjonarnych albo tymczasowych przy realizacji inwestycji przemysłowych i budownictwa mieszkaniowego. Segmentowe kotłownie kontenerowe są zaprojektowane z wykorzystaniem kotłów VIESSMANN oraz podgrzewaczy ciepłej wody użytkowej typ Z BIS. Dzięki temu, został zaprojektowany i wykonany typoszereg 13-tu bazowych typów kotowni o mocy od 90-7000 kW oraz produkcji ciepłej wody użytkowej od 9200-27600 l/h. Typoszereg segmentowych kotłowni kontenerowych zapewnia w bardzo szerokim zakresie wydajności grzewcze, zgodne z indywidualnymi potrzebami i wymaganiami użytkownika. Kotłownie kontenerowe o konstrukcji segmentowej są produkowane jako jednofunkcyjne zasilające ukady centralnego ogrzewania, ukady podgrzewania ciepłej wody użytkowej lub dwufunkcyjne tj. zasilające łącznie instalacje c.o. i c.w.u. Systemy te przystosowane są również do zasilania układów ogrzewania powietrznego i klimatyzacji. Kotłownie mogą być zasilane gazem płynnym, gazem przewodowym lub alternatywnie olejem opałowym.

Segmentowa kotłownia kontenerowa
Segmentowa kotłownia kontenerowa stanowi alternatywę projektowania i realizacji automatycznych centrali cieplnych (ACC) w stosunku do wbudowanych, lokalnych i grupowych kotłowni gazowo-olejowych. Dotyczy to nie tylko nowych budynków, lecz także istniejcych obiektów, w których planowane są prace termoizolacyjne oraz zmiana źródeł energii cieplnej z kotłów opalanych miałem węglowym na ACC z kotami olejowymi lub gazowymi. Adaptacja istniejcych wielkokubatorowych pomieszczeń kotłowni w celu ewentualnego zamontowania central ACC, nie zawsze jest opłacalna i uzasadniona. Również wymiana zużytych sieci cieplnych wysokoparametrowych na niskoparametrowe, przy wydajności źródeł ciełpa np. powyżej 5 MW oraz przy dużej rozległości tych sieci zazwyczaj nie jest uzasadniona technicznie ani ekonomicznie.
Działania modernizacyjne z wykorzystaniem kotłowni kontenerowych - zalety i korzyści.
- Rezygnacja z wykorzystania ewentualnych, nieopacalnych modernizacji istniejcych, dużych kotłowni osiedlowych, opalanych miałem węglowym lub przemysłowych o mocy cieplnej Q>5MW.
- Dokonanie ewentualnego podziału lub pogrupowania obiektów zasilanych w energię cieplną, tak aby maksymalna moc cieplna poszczególnych źródeł tej energii (kotłowni) nie przekraczaa 5 MW, najkorzystniej gdyby wynosia ok. 1 MW.
- Zaprojektowanie segmentowych, niskoparametrowych kotłowni kontenerowych o wymaganej mocy cieplnej dla wydzielonych budynków oraz (lub) stref zasilania i ich najkorzystniejsze zlokalizowanie zwaszcza przy cianach szczytowych, gdzie łatwy będzie ich montaż wraz z kominem, a take dogodne zasilanie w energie elektrycznż, wodną i odprowadzenie wód odpływowych do studzienek schładzajcych. Również moliwa będzie ewentualna, bliska lokalizacja zbiorników na olej opaowy (np. w przylegych piwnicach).
- Segmentowa kotłownia kontenerowa może być wykonana jako jednofunkcyjna lub dwufunkcyjna z ewentualnym przygotowaniem ciepłej wody użytkowej, co zależy od lokalnych warunków oraz potrzeb w tym zakresie.
- Lokalizacja kotłowni kontenerowej w bezporedniej bliskości zasilanych obiektów umożliwia optymalne zaprojektowanie sieci cieplnych przy ograniczeniu średnic preizolowanych rur przesyłowych.
- Segmentowa kotłownia kontenerowa może być projektowana również dla budynków indywidualnych, jako rozwiązanie alternatywne w stosunku do kotłowni gazowo-olejowych wbudowanych, zwłaszcza gdy dane budynki nie mają odpowiednich pomieszczeń do zlokalizowania w nich kotłowni.
- W przypadku zastosowania segmentowej kotłowni kontenerowej gazowej może ona bez ograniczeń zasilać energią cieplną budynki powyżej czterech kondygnacji.
- Segmentowa kotłownia kontenerowa nie wymaga specjalnych fundamentów. Ustawia się ją na typowych, żelbetowych pytach drogowych. Może być stosowana nie tylko, jako stacjonarne źródło energii cieplnej, ale również jako tymczasowa, np. na placu budowy.
- Lokalizacja dwupłaszczowych, izolowanych przewodów kominowych przytwierdzanych do ścian szczytowych budynków nie stwarza problemów technicznych. Jeśli kotłownia jest zlokalizowana na wolnej przestrzeni, to jedynym problemem technicznym jest odpowiednie zamocowanie wolno stojcego komina.
- Poszczególne segmenty kotłowni kontenerowych, odpowiednio zaprojektowane, w całości są wyposażone zarówno w elementy łączeniowe, jak też w rury i instalację elektryczną. Umożliwia to penłną kontrolę montażu wszelkich urzdzeń oraz wyposażenia technicznego bezporednio u producenta, dokonanie demontażu, transport specjalistycznym sprzętemem ciężarowym i ponowny montaż w miejscu przeznaczenia.
- W przypadku kotłowni kontenerowej, jednosegmentowej, zostaje ona bez demontau przetransportowana jako gotowa na miejsce jej ustawienia. Podany sposób wykonania i dostawy segmentowych kotłowni kontenerowych umożliwia uruchomienie jej i oddanie do eksploatacji w ciągu 2 do 4 dni, licząc od chwili dostarczenia na miejsce przeznaczenia.
- Omawiane kotłownie speniają wszystkie obowiązujce Polskie Normy oraz normatywy i wymagania techniczne, związane z rozmieszczeniem zastosowanych urządzeń. Zapewniony jest w nich wygodny dostęp do urządzeń w trakcie ich eksploatacji, okresowych przegldów technicznych oraz serwisowych, dokonywanych przez wyspecjalizowane firmy.
Dane techniczne kotłowni:
1. Typy kotłowni.
Kotłownia jest zaprojektowana w kontenerze stalowym, składająca się z jednego do czterech segmentów. Wymiary pojedynczego segmentu wynoszą: d. 6 m, szer. 2,5-3 m, wys. 2,8 m. Proponowane typoszeregi kotłowni kontenerowych przedstawia podana poniej tabela. Przyjęty system produkcji kotłowni oraz sposób montażu umożliwia znaczne skrócenie procesu inwestycyjnego i uzyskanie pełnej zdolności produkcyjnej już po kilkudziesięciu godzinach od chwili dostarczenia na miejsce budowy. Dodatkowa zaleta to niewielkie rozmiary kotłowni, nawet o znacznych mocach cieplnych. Typoszereg segmentowych kotłowni kontenerowych jest bazą do szczegółowego dobrania współpracujcych ze sobą urzdzeń. Z uwagi na bardzo zróżnicowane warunki techniczne zasilanych obiektów odbiorczych, warunki lokalizacyjne oraz konieczność doboru odpowiedniej konstrukcji kominów, niezbędne jest każdorazowe opracowanie szczegółowej dokumentacji technicznej na realizacje kotłowni kontenerowych.
Segmentowe kotłownie kontenerowe mogą być produkowane wariantowo jako:
- jednofunkcyjne, dla potrzeb ciepłej wody użytkowej o mocy 130, 260, 520, 780 kW oraz produkcji c. w. u. 2300-13800 l/h. kotłownia wówczas składa się z dwóch segmentów kontenerowych (rys. 2). Kotłownie są przydatne na campingach, w ośrodkach wczasowych oraz obiektach poligonowych. W górnym zakresie wydajności mogą zasilać przemysłowe zakłady kąpielowe itp.
- jednofunkcyjne, dla potrzeb centralnego ogrzewania:
–o mocy 90-978 kW usytuowane w pojedynczym segmencie kontenerowym (Rys. 1),
–o mocy 180-1956 kW w podwójnym segmencie kontenerowym (Rys. 3). - kotłownie dwufunkcyjne mogą być wykorzystane dla potrzeb osiedli mieszkaniowych, oraz montowane obiektach przemysłowych zasilających instalacje c.o., wentylacyjne i klimatyzacyjne. Mogą być stosowane jako tymczasowe źródła energii dla budownictwa ogólnego.
–o mocy 575-1750 kW o produkcji wody użytkowej od 6800 -9200 l/h, umieszczone w dwóch segmentach kontenerowych (Rys. 4),
–o mocy 1956 i możliwości produkcji 13800 l/h wody użytkowej, umieszczone w potrójnym kontenerze(rys. 5),
–o mocy 1725-2934 kW i możliwości produkcji 27600 l/h wody użytkowej, usytułowane w poczwórnym kontenerze(Rys. 6).
| Typ kotłowni | Typ kotła | Moc kotłowni kW | Typ podgrzewacza c.w.u. | Moc podgrzewacza kW |
| KK-1co | VITOPLEX-100 | 90-500 | - | - |
| KK-2co | VITOPLEX-100 | 180-1000 | - | - |
| kk-1cw | VITOPLEX-300 | 575-1750 | Z-520 BIS | 390-520 |
| kk-1co+cw | VITOPLEX-300 | 575-1750 | Z-520 BIS | 390-520 |
| KK-2co+cw | vitoplex-300 | 1150-3580 | z-520 bis | 520 |
| KK-3co+cw | VITOPLEX-300 | 1725-5250 | 2xZ-780 BIS | 1560 |
| KK-4co | VITOPLEX-300 | 2000-7000 | - | - |
| KK-1Kco | VITOCROSSAL-300 | 787-978 | - | - |
| KK-2Kco | VITOCROSSAL-300 | 1574-1956 | - | - |
| KK-2Kco+cw | VITOCROSSAL-300 | 1574-1956 | Z-780 BIS | 780 |
| KK-3Kco | VITOCROSSAL-300 | 2361-2934 | - | - |
| KK-4Kco | VITOCROSSAL-300 | 3148-3912 | - | - |
| KK-3Kco+cw | VITOCROSSAL-300 | 2361-2934 | 2xZ-520 BIS | 1040 |
| Typ kotłowni | Qmax c.o. kW | Qmax c.w.u kW | Gmax c.w.u. l/h |
Tz/Tcw °C |
Ilość segmentów kołtowni |
| KK-1co | 500 | - | - | 75/60 | 1 |
| KK-2co | 1000 | - | - | 75/60 | 2 |
| KK-1cw | - | 520 | 9200 | 75/60 | 2 |
| KK-1co+cw | 1270 | 520 | 9200 | 75/60 | 2 |
| KK-2co+cw | 3060 | 520 | 9200 | 75/60 | 3 |
| KK-3co+cw | 3690 | 1560 | 27600 | 75/60 | 4 |
| KK-4co | 7000 | - | - | 75/60 | 4 |
| KK-1Kco | 978 | - | - | 80/60 | 1 |
| KK-2Kco | 1956 | - | - | 80/60 | 2 |
| KK-2Kco+cw | 1176 | 780 | 13800 | 80/60 | 3 |
| KK-3Kco | 2934 | - | - | 80/60 | 3 |
| KK-4Kco | 3912 | - | - | 80/60 | 4 |
| KK-3Kco+cw | 1894 | 1040 | 18400 | 80/60 | 4 |
2. Podstawowe wyposażenie techniczne kotłowni kontenerowych.
Źródłem energii cieplnej są kotły niskoparametrowe 75/60°C lub kondensacyjne 80/60°C firmy VIESSMANN wyposażone w palniki nadmuchowo-wentylatorowe. Kotły charakteryzują się znaczną trwałością techniczną, długim okresem eksploatacji przy nominalnej sprawności eksploatacyjnej 90-106%. Zastosowano nowe rozwiązania techniczne w zakresie przygotowania ciepłej wody użytkowej. Dotyczy to zestawów przepływowo-pojemnościowych Z"BIS", charakteryzujących się niewielkimi wymiarami gabarytowymi i zmienną wydajnością cieplną oraz zwielokrotnioną produkcją c.w.u. w porównaniu z tradycyjnymi podgrzewaczami pojemnościowymi. Umożliwia to dostawę c.w.u. o temperaturze 60°C od 2300l/h do 27600 l/h w sposób ciągły. System ten eliminuje całkowicie niekorzystne dla zdrowia biologiczne i bakteryjne zagrożenia występujące w tradycyjnych układach pojemnościowych przygotowania c.w.u., a zwłaszcza groźnych dla zdrowia i życia bakterii Legionella. W zakresie zabezpieczenia układów grzewczych przed wzrostem ciśnienia zastosowano naczynie wzbiorcze ciśnieniowe dobrane zgodnie z PN-91/B-02414. Dla układów ogrzewczych o pojemności powyżej 10m3 przewiduje się zastosowanie małogabarytowych naczyń zbiorczych wyposażonych w automatykę stabilizującą ciśnienie statyczne w przestrzeni gazowej. Zapewnia to stałe parametry ciśnienia w układach grzewczych w trakcie całego sezonu grzewczego, co jest ważne dla zładów o dłuższym okresie eksploatacji. Zastosowanie w układach grzewczych sprzęgieł hydraulicznych oraz wysokosprawnych pomp obiegowych GRUNDFOS, zapewnia wymaganą stabilizację hydrauliczną obiegów grzewczych niezależnie od stosowania układów mieszających dla potrzeb regulacji oraz automatyki pogodowej. Kotłownie wyposażone są standardowo w lokalne stacje uzdatniania wody grzewczej oraz nadmuchowo-elektryczne podgrzewacze powietrza dla zabezpieczenia utrzymania wymaganej temperatury w kontenerach w trakcie sezonu grzewczego. Zgodnie z założeniami przyjęto system regulacji automatycznej w zależności od warunków pogodowych poprzez zastosowanie regulatorów firmy VIESSMANN. Wyposażenie dodatkowe stanowią konstrukcje kominowe oraz stacje redukcyjno-pomiarowe gazu. Przy zasilaniu kotłowni lekkim olejem opałowym przewiduje się dodatkowy segment wyposażony w zbiorniki paliwa.
3. Instalacja kotłowni.
Poszczególne segmenty przewożone są pojedynczo na miejsce inwestycji, specjalistycznym transportem i ustawiane na przygotowanym podłożu np. typowych płytach żelbetowych stosowanych w drogownictwie. Na miejscu posadowienia poszczególne segmenty kontenerowe są łączone ściągami śrubowymi. W miejscach łączenia kontenerów na rurociągach przewidziano połączenia kołnierzowe. Instalacje elektryczne i sterowanie automatyki są łączone odpowiednimi złączami elektrycznymi. W miejscu lokalizacji kotłowni pozostaje do zamontowania konstrukcja kominów oraz wykonanie połączeń instalacji zasilających i odbiorczych: c.o. i c.w.u., elektrycznej i gazowej oraz wod-kan.
4. Warunki realizacji inwestycji.
Dla dokadnego okrelenia zakresu inwestycji wraz z kosztami istnieje konieczność wstępnego podania przez inwestora poniżej podanych informacji i danych technicznych:
- warunki lokalizacyjne (kotłownia wolnostojca, dobudowana),
- rodzaj kotłowni: jednofunkcyjna, dwufunkcyjna,
- zapotrzebowanie mocy ciepa c.o. w kW,
- zapotrzebowanie iloci ciepłej wody użytkowej w l/h,
- wysokość oporów hydraulicznych zadłu grzewczego,
- rodzaj nośników energii: gaz lub olej,
- rodzaj paliwa: rodzaj gazu, ciśnienie gazu,
- warunki zasilania energią elektryczną,
- warunki techniczne doprowadzenia wody zimnej,
- badania fizykochemiczne wody zimnej,
- warunki odprowadzenia ścieków ze studzienki schładzajcej i ze zlewu
5. Konstrukcja kontenera.
Pomieszczenie kontenerowe zaprojektowano jako konstrukcję stalową (szkielet), uzupenioną konstrukcją z pyt wiórowo-cementowych oraz blachy stalowej.
Współczynnik przenikania ciepła wynosi k=0.44 – 0.46 W/m2K, a klasa odporności ogniowej przegrody - 1 godzinę. Wymiary jednego segmentu to:
długość: 600 cm
szerokość: 250-300 cm
wysokość: 280 cm.
Opis techniczny:
1.Szkielet – wykonany ze stalowych ksztatowników giętych z blachy o gruśboci nie mniejszej niż 3mm. Szkielet jest zabezpieczony antykorozyjnie farbą podkadową oraz dwiema warstwami farby nawierzchniowej. Konstrukcja kontenera przystosowana jest do montażu i obciążeń kotłów grzewczych oraz innych urzdzeń pomocniczych.
2.Dach – konstrukcja spawana z ksztatowników stalowych uzupełniona warstwami:
– blacha ocynkowana trapezowa o gruboci 0,75 mm,
– płyta gipsowa ognioodporna (opcja),
– wełna mineralna gr. 140 mm,
– blacha ocynkowana trapezowa T18 o gr.0,75 mm.
3.Ściany – konstrukcja spawana z kształtowników stalowych uzupełniona warstwami:
– blacha ocynkowana trapezowa,
– płyta gipsowa ognioodporna (opcja),
– włena mineralna gr. 100 mm,
– mata dźwiękochłonna,
– blacha elewacyjna ocynkowana gr.0,75 mm trapezowa powlekana lakierem (kolor do uzgodnienia),
– odporność ogniowa 60 minut (opcja).
4.Podłoga – konstrukcja spawana z ksztatowników stalowych uzupeniona warstwami:
– blacha ryfowana gr.5 mm zabezpieczona farbami antykorozyjnymi,
– włena mineralna gr.120 mm,
– blacha stalowa ocynkowana trapezowa.
Podłoga przygotowana do montażu urzdzeń wyposażenia kontenera.
Istnieje moliwość wykonania w magazynie opału wanny na wyciekajcy olej.
Podłoga przygotowana do montażu urzdzeń wyposażenia kontenera.
Istnieje moliwość wykonania w magazynie opału wanny na wyciekajcy olej.
5.Stolarka drzwiowa – drzwi zewnętrzne stalowe ocieplone podwójnie o odporności ogniowej 60 minut (opcja).
6.Instalacja elektryczna – zgodna z normami PN-/E. Prowadzona w korytkach kablowych. Oświetlenie hermetyczne, gniazda, włączniki, przepusty kablowe.
Kluczowe frazy dla tej strony:
Segmentowe kotłownie kontenerowe -- mobilne urządzenia grzewcze -- konstrukcja kotłowni -- inwestycje przemysłowe -- budownictwo mieszkaniowe -- kotły VIESSMANN -- podgrzewacz ciepłej wody użytkowej typ Z BIS -- kotownie o mocy od 90-7000 kW -- produkcja ciepłej wody użytkowej od 9200-27600 l/h -- jednofunkcyjne zasilające ukady centralnego ogrzewania -- ukady podgrzewania ciepłej wody użytkowej -- dwufunkcyjne zasilające instalacje c.o. i c.w.u. -- zasilanie układów ogrzewania powietrznego i klimatyzacji -- zasilanie gazem płynnym -- zasilanie gazem przewodowym -- zasilanie olejem opałowym.