Sistem KAN-therm je namenjen za unutrašnje snabdevanje hladnom i toplom vodom, kao i centralno i podno grejanje od LPE, PE-Xc, PE-Xc / AL / PE-Xc cevi.

Regulacija potrošnje toplote zgrada - stvarne uštede toplina

1. Šta određuje potrošnju energije?

Potrošnja energije prvenstveno je vođena toplinskim gubicima zgrade i ima za cilj da ih nadoknadi kako bi se održao željeni nivo udobnosti.

Gubitak toplote zavisi od:
od klimatskim uslovima okoliš;

od strukture zgrade i od materijala od kojih su napravljeni;

u uslovima prijatnog okruženja.

Neki od gubitaka se nadoknađuju unutrašnjim izvorima energije (u stambenim zgradama to je posao kuhinje, kućanskih aparata, rasvjeta). Ostatak gubitaka energije pokriva sistem grijanja. Koje potencijalne radnje se mogu poduzeti za smanjenje potrošnje energije?

• ograničavanje toplotnih gubitaka smanjenjem toplotne provodljivosti omotača zgrade (brtvljenje prozora, izolacija zidova, krovova);
• održavanje odgovarajuće konstantne, ugodne sobne temperature samo kada ima ljudi;
• smanjenje temperature noću ili u periodu kada u prostoriji nema ljudi;
• poboljšanje upotrebe "besplatne energije" ili unutrašnjih izvora toplote.

2. Šta je povoljna sobna temperatura?

Prema riječima stručnjaka, osjećaj "ugodne temperature" povezan je sa sposobnošću tijela da se oslobodi energije koju proizvodi.

At normalna vlažnost osjećaj "ugodne topline" odgovara temperaturi od oko + 20 ° C. Ovo je prosjek između temperature zraka i temperature unutrašnja površina okolnih zidova. U loše izoliranoj zgradi čiji zidovi na unutrašnjoj površini imaju temperaturu od + 16 ° C, zrak se mora zagrijati na temperaturu od + 24 ° C kako bi se dobio povoljna temperatura u sobi.

Tcomf = (16 + 24) / 2 = 20 °C

3. Sistemi grijanja se dijele na:

Zatvoreno, kada rashladna tečnost prolazi kroz zgradu samo kroz uređaje za grijanje i koristi se samo za potrebe grijanja; otvoren, kada se rashladno sredstvo koristi za grijanje i za potrebe opskrbe toplom vodom. U pravilu je u zatvorenim sistemima zabranjen izbor rashladnog sredstva za bilo koju potrebu.

4. Radijatorski sistem

Radijatorski sistemi su dostupni u jednocevnim, dvocevnim i trocevnim sistemima. Jednocijevna - koristi se uglavnom u bivšim republikama SSSR-a i u Istočna Evropa... Dizajniran da pojednostavi cijevi. Postoji veliki izbor jednocevnih sistema (vrh i donje ožičenje), sa ili bez džempera. Dvocijevni - već su se pojavili u Rusiji, a ranije su bili rasprostranjeni u zemljama zapadna evropa... Sistem ima jednu dovodnu i jednu izlaznu cijev, a svaki radijator se napaja toplim medijem iste temperature. Dvocijevni sistemi lako se podešava.

5. Regulacija kvaliteta

Sistemi za snabdevanje toplotom koji postoje u Rusiji projektovani su za konstantan protok (tzv. regulacija kvaliteta). Grijanje je bazirano na sistemu sa zavisna vezanost do autoputeva sa stalna potrošnja i hidraulični lift koji reducira statički pritisak i temperaturu u cjevovodu do radijatora miješanjem povratne vode (1,8-2,2 puta) sa primarnim protokom u dovodnom cjevovodu.
Nedostaci:
nemogućnost uzimanja u obzir stvarne potrebe za toplotom određene zgrade u uslovima fluktuacija pritiska (ili razlike pritiska između dovodnog i povratnog);
kontrola temperature dolazi iz jednog izvora (termalna stanica), što dovodi do poremećaja u distribuciji toplote kroz sistem;
visoka inercija sistema sa centralnom kontrolom temperature u dovodnom cevovodu;
u uslovima nestabilnog pritiska u tromesečnoj mreži, hidraulični lift ne obezbeđuje pouzdanu cirkulaciju rashladnog sredstva u sistemu grejanja.

6. Modernizacija sistema grijanja

Modernizacija sistema grijanja uključuje sljedeće aktivnosti:
Automatsko regulisanje temperature grejnog sredstva na ulazu u zgradu, u zavisnosti od temperature spoljašnjeg vazduha, obezbeđujući pumpna cirkulacija rashladna tečnost u sistemu grejanja.
Obračun količine potrošene topline.
Individualna automatska regulacija prijenosa topline od grijaćih uređaja ugradnjom termostatskih ventila na njih.

Razmotrimo detaljno prvu stavku aktivnosti.

Automatska kontrola temperature rashladne tečnosti implementirana je u automatizovanoj upravljačkoj jedinici. Šematski dijagram jednog od moguće opcije konstrukcija čvora je prikazana na slici 1. Postoji mnogo varijanti šema za konstruisanje čvora. To je zbog specifične strukture zgrade, sistema grijanja, različitim uslovima eksploatacije.

Za razliku od liftovske jedinice instaliran na svakom dijelu zgrade, automatizovani čvor preporučljivo je postaviti jedan na zgradu. Kako bi se minimizirali kapitalni troškovi i pogodnost postavljanja čvora u zgradu, maksimalno preporučeno opterećenje na automatiziranom čvoru ne smije prelaziti 1,2 - 1,5 Gcal / sat. Ako je opterećenje veće, preporučuje se ugradnja dvostrukih, simetričnih ili asimetričnih čvorova u smislu opterećenja.

U osnovi, automatizovani čvor se sastoji od tri dela: mreže, cirkulacije i elektronskog.
Mrežni dio jedinice uključuje ventil za regulator protoka sredstva za grijanje, ventil za regulaciju diferencijalnog tlaka sa opružnim regulacionim elementom (ugrađuje se po potrebi) i filtere.
Cirkulacioni dio se sastoji od cirkulacijske pumpe i nepovratni ventil(ako je potreban ventil).
Elektronski dio jedinice uključuje regulator temperature (vremenski kompenzator) koji održava temperaturni raspored u sistemu grijanja zgrade, senzor temperature vanjskog zraka, senzore temperature rashladne tekućine u dovodnim i povratnim cjevovodima i reduktor elektromotornog pogona. ventil za kontrolu protoka rashladne tečnosti.

Regulatori grijanja razvijeni su krajem 40-ih godina XX vijeka i od tada se samo njihov dizajn suštinski razlikuje (od hidrauličnih, sa mehanički sat, na potpuno elektronske mikroprocesorske uređaje).

Glavna ideja automatizirane jedinice je održavanje rasporeda grijanja za temperaturu rashladne tekućine za koju je projektiran sistem grijanja zgrade, bez obzira na vanjsku temperaturu. Održavanje temperaturnog rasporeda zajedno sa stabilnom cirkulacijom rashladnog sredstva u sistemu grijanja vrši se miješanjem potreban iznos hladno rashladno sredstvo iz povratnog cjevovoda u dovodnu cijev pomoću ventila uz istovremenu kontrolu temperature rashladne tekućine u dovodnom i povratnom cjevovodu unutrašnja petlja sistemi grijanja.

Zajedničke aktivnosti zaposlenih u CJSC "PromService" i PKO "Pramer" (Samara) na razvoju regulatora grijanja dovele su do stvaranja prototipa specijalizovanog regulatora, na osnovu kojeg je 2002. godine stvorena jedinica za upravljanje opskrbom toplinom. upravna zgrada CJSC "PromService" za testiranje algoritamskih, softverskih i hardverskih delova kontrolera koji upravlja sistemom.

Regulator je uređaj baziran na mikroprocesoru koji može automatski kontrolirati grijaće jedinice koje sadrže do 4 kruga grijanja i tople vode.

Kontroler obezbeđuje:

Računanje vremena rada uređaja od trenutka kada je uključen (uzimajući u obzir nestanak struje, ne više od dva dana);
pretvaranje signala sa povezanih temperaturnih pretvarača (otpornih termometara ili termoparova) u temperature zraka i nosača topline;
unos diskretnih signala;
generiranje upravljačkih signala za upravljačke frekventne pretvarače;
generisanje diskretnih signala za relejno upravljanje (0 - 36 V; 1 A);
generisanje diskretnih signala za upravljanje elektroenergetskom automatizacijom (220 V; 4 A);
prikazivanje na ugrađenom indikatoru vrijednosti sistemskih parametara, kao i vrijednosti trenutnih i arhiviranih vrijednosti mjerenih parametara;
izbor i konfiguracija parametara upravljanja sistemom;
prenos i konfigurisanje sistemskih parametara rada putem daljinskih komunikacionih linija.

Merenjem parametara sistema, kontroler obezbeđuje kontrolu toplotnog režima zgrade, delujući na elektropogon regulacionog ventila (ventila) i, ako to sistem obezbeđuje, na cirkulacionu pumpu.

Regulacija se vrši prema zadatom rasporedu temperature grijanja, uzimajući u obzir stvarne izmjerene vrijednosti temperature vanjskog zraka i zraka u kontrolnoj prostoriji zgrade. U tom slučaju sistem automatski koriguje odabrani raspored uzimajući u obzir odstupanje temperature vazduha u kontrolnoj sobi od zadate vrednosti. Regulator obezbeđuje smanjenje toplotnog opterećenja zgrade za zadatu dubinu u datom vremenskom periodu (vikend režim i noćni režim). Mogućnost unosa aditivnih korekcija izmjerenih vrijednosti temperatura omogućava vam da prilagodite režime rada upravljačkog sistema svakom objektu, uzimajući u obzir njegov individualne karakteristike... Ugrađeni dvolinijski indikator pruža pregled izmjerenih i postavljenih parametara kroz jednostavan i jednostavan korisnički meni. Arhivirane vrijednosti parametara mogu se vidjeti i na indikatoru i prenijeti na računar putem standardnog interfejsa. Omogućene su funkcije samodijagnostike sistema i kalibracije mjernog kanala.

Merno-regulaciona jedinica za snabdevanje toplotom upravne zgrade CJSC "PromServis" projektovana je i instalirana u leto 2002. godine na zatvorenom sistemu grejanja sa opterećenjem do 0,1 Gcal/sat. jednocevni sistem radijatori. Uprkos relativno malim dimenzijama i spratnosti zgrade, sistem grijanja sadrži neke karakteristike. Na izlasku jedinica za grijanje sistem ima nekoliko petlji horizontalno ožičenje na podovima. Istovremeno, postoji podjela sistema grijanja na konture duž fasada zgrade. Komercijalno mjerenje utrošene toplote vrši se toplomjerom SPT-941K, koji uključuje: otporne termometre tipa TSP-100P; pretvarači protoka VEPS-PB-2; kalkulator topline SPT-941. Za vizuelnu kontrolu temperature i pritiska rashladne tečnosti koriste se kombinovani P / T brojčanici.

Sistem upravljanja se sastoji od sljedećih elemenata:
kontroler K;
rotacijski ventil sa električnim pogonom PKE;
cirkulaciona pumpa H;
senzori temperature rashladne tekućine u dovodnom T3 i povratnom T4 cjevovodu;
senzor temperature vanjskog zraka Tn;
senzor temperature vazduha u kontrolnoj sobi Tk;
filter F.

Temperaturni senzori su potrebni za određivanje stvarnih trenutnih temperaturnih vrijednosti za kontroler kako bi na osnovu njih donio odluku o upravljanju PQE ventilom. Pumpa osigurava stabilnu cirkulaciju toplinskog medija u sistemu grijanja zgrade na bilo kojoj poziciji regulacijskog ventila.

Fokusiranje na termotehničke parametre sistema grijanja ( temperaturni graf, pritisak u sistemu, radni uslovi), rotacioni trosmjerni ventil HFE sa električnim pogonom AMB162 proizvođača Danfoss. Ventil obezbeđuje mešanje dve struje nosača toplote i radi pod uslovima: pritisak - do 6 bara, temperatura - do 110 ° C, što je sasvim u skladu sa uslovima upotrebe. Upotreba trosmjernog regulacijskog ventila eliminirala je potrebu za ugradnjom nepovratnog ventila, koji se tradicionalno ugrađuje na most u upravljačkim sistemima. Nezaptivena pumpa UPS-100 kompanije "Grundfos" se koristi kao cirkulaciona pumpa. Senzori temperature su standardni RTD otporni termometri. Za zaštitu ventila i pumpe od mehaničkih nečistoća koristi se FMM magnetno-mehanički filter. Izbor uvozne opreme je zbog činjenice da su se navedeni elementi sistema (ventil i pumpa) etablirali kao pouzdana i nepretenciozna oprema u radu u prilično teškim uslovima. Nesumnjiva prednost razvijenog kontrolera je u tome što je sposoban za rad i električno povezan s prilično skupom uvezenom opremom i omogućava korištenje široko rasprostranjenih domaćih uređaja i elemenata (na primjer, jeftinih, u usporedbi s uvezenim kolegama, otpornih termometara).

7. Neki rezultati rada

Kao prvo... U periodu rada kontrolne jedinice od oktobra 2002. do marta 2003. godine nije zabilježen niti jedan kvar bilo kojeg elementa sistema. Drugo... Temperatura u radnim prostorijama upravne zgrade održavana je na ugodnom nivou i iznosila je 21 ± 1°C uz kolebanje vanjske temperature zraka od +7°C do -35°C. Nivo temperature u prostorijama odgovarao je postavljenom, čak i ako je nosač topline isporučen iz mreže grijanja s temperaturom nižom od temperaturnog grafikona (do 15 °C). Temperatura rashladne tekućine u dovodnom cjevovodu varirala je za to vrijeme u rasponu od + 57 ° C do + 80 ° C. Treće... Upotreba cirkulacijske pumpe i balansiranje sistemskih krugova omogućili su postizanje ujednačenijeg snabdijevanja toplinom u prostorijama zgrade. Četvrto... Kontrolni sistem je omogućio, uz održavanje ugodnih uslova u prostorijama zgrade, smanjenje ukupne količine potrošene topline.

Ako uzmemo u obzir promjenu režima opskrbe toplinom tokom dana i sedmice sa aktiviranim funkcijama regulatora za snižavanje temperature rashladnog sredstva na dovodu noću i vikendom, dobija se sljedeće. Regulator omogućava operativnom osoblju da odabere trajanje noćnog režima i njegovu "dubinu", odnosno količinu smanjenja temperature rashladne tečnosti u odnosu na datu temperaturnu shemu u datom vremenskom periodu na osnovu karakteristika zgrada, raspored rada osoblja itd. Na primjer, empirijski smo uspjeli pronaći sljedeći noćni način rada. Početak u 16 sati, završetak u 02 sata.

Snižavanje temperature rashladnog sredstva za 10°C. Kakvi su rezultati? Smanjenje potrošnje toplote u noćnom režimu je 40 - 55% (zavisi od spoljne temperature). U ovom slučaju, temperatura rashladne tekućine u povratnoj cijevi se smanjuje za 10 - 20 ° C, a temperatura zraka u prostorijama - za samo 2-3 ° C. U prvom satu nakon završetka noćnog režima, počinje režim pojačanog snabdevanja toplotom „grejanje“, u kojem potrošnja toplote u odnosu na stacionarnu vrednost dostiže 189%. U drugom satu - 114%. Od trećeg sata - stacionarni režim, 100%. Efekat uštede u velikoj meri zavisi od spoljašnje temperature: što je temperatura viša, efekat štednje je izraženiji. Na primjer, smanjenje potrošnje topline uvođenjem "noćnog" načina rada na vanjskoj temperaturi zraka od oko -20 °C iznosi 12,5%. Prilikom povećanja prosječne dnevne temperature efekat može biti i do 25%. Slična, ali još povoljnija situacija nastaje kada se provode "vikend" režimi, kada je postavljeno smanjenje temperature rashladne tekućine na dovodu vikendom. Nema potrebe za održavanjem ugodna temperatura u cijeloj zgradi ako nema nikoga.

zaključci

Iskustvo stečeno u radu upravljačkog sistema pokazalo je da se uštede u utrošenoj toploti pri regulaciji snabdevanja toplotom, čak i ako se ne poštuje temperaturni raspored organizacija snabdijevanja toplotom, je stvaran i može doseći na određeno vremenskim uvjetima do 45% mjesečno.
Upotreba razvijenog prototipa kontrolera omogućila je pojednostavljenje upravljačkog sistema i smanjenje njegove cijene.
U sistemima grijanja s opterećenjem do 0,5 Gcal / sat, moguće je koristiti prilično jednostavan i pouzdan sistem upravljanja od sedam elemenata koji može pružiti stvarnu uštedu uz održavanje ugodnih uslova u zgradi.

Jednostavnost rada sa kontrolerom i mogućnost podešavanja mnogih parametara sa tastature omogućava vam da optimalno prilagodite sistem upravljanja na osnovu stvarnih toplotnih karakteristika zgrade i željenih uslova u prostorijama.
Rad regulacionog sistema tokom 4,5 mjeseca pokazao je pouzdan, stabilan rad svih elemenata sistema.

LITERATURA
RANK-E kontroler. Pasoš.
Katalog automatski regulatori za sisteme grejanja zgrada. Danfoss CJSC. M., 2001, str.85.
Katalog „Bespečatan cirkulacione pumpe". Grundfoss, 2001

S. N. Eshchenko, dr. Tehnicki direktor CJSC PromService, Dimitrovgrad. Kontakti: [email protected]

Od početka razvoja daljinsko grijanje u našoj zemlji je usvojena centralna metoda kao glavna metoda regulacije snabdijevanja toplotom. regulacija kvaliteta prema glavnoj vrsti toplotnog opterećenja. Dugo vremena glavna vrsta toplotnog opterećenja bilo je opterećenje grijanja, povezano na mrežu grijanja prema ovisnoj shemi preko liftovi na vodeni mlaz... Centralna kontrola kvaliteta se sastojala u održavanju temperaturnog rasporeda na izvoru toplotne energije, obezbeđivanju grejne sezone zadata unutrašnja temperatura grijanih prostorija pri konstantnom protoku vode za grijanje. Takav temperaturni raspored, nazvan grijanje, trenutno se široko koristi u sistemima za opskrbu toplinom.

Sa pojavom opterećenja opskrbe toplom vodom minimalna temperatura voda u mreži grijanja bila je ograničena na količinu potrebnu za dovod vode u sistem za vodosnabdijevanje s temperaturom od najmanje 60 ° C, koju zahtijeva SNiP, tj. vrijednost od 70-75 ° C u zatvorenim sistemima i 60-65 ° C u otvorenim sistemima za opskrbu toplinom, uprkos činjenici da raspored grijanja potrebna je rashladna tečnost niže temperature. „Rezanje“ temperaturnog rasporeda grijanja na naznačene temperature i izostanak lokalne kvantitativne regulacije potrošnje vode za grijanje dovodi do prekomjerne potrošnje topline za grijanje na povišenim vanjskim temperaturama, tj. dolazi do takozvanog proljetno-jesenjeg "pregrijavanja". Pojava opterećenja toplom vodom dovela je ne samo do ograničenja donje granice temperature ogrjevne vode, već i do drugih kršenja uslova usvojenih prilikom izračunavanja rasporeda temperature grijanja. Dakle, u zatvorenim i otvorenim sistemima za snabdevanje toplotom, u kojima ne postoje regulatori protoka vode u mreži za grejanje, protok vode za snabdevanje toplom vodom dovodi do promene otpora mreže, protoka vode u mreže, raspoloživih pritisaka i, konačno, protoka vode u sistemima grijanja. U dve faze sekvencijalne šeme uključivanjem grijača, opterećenje opskrbe toplom vodom dovodi do smanjenja temperature vode koja ulazi u sustav grijanja. U ovim uslovima, raspored temperature grijanja ne obezbjeđuje potrebnu ovisnost potrošnje topline za grijanje od vanjske temperature. Zbog toga je glavni zadatak regulacije opskrbe toplinom u sistemima za opskrbu toplinom održavanje zadate temperature zraka u grijanim prostorijama sa promjenjivim vanjskim klimatskim uvjetima u toku grijne sezone i zadatom temperaturom vode koja ulazi u sistem tople vode, sa promjenjivim protokom. količinu ove vode tokom dana.

Uzimajući u obzir koncept opskrbe toplinom za naredne godine (i decenije?) Zasnovano na očuvanju principa daljinskog grijanja i istovremeno izbjegavanju bezuslovnog pridržavanja rasporeda centralne regulacije kvaliteta u cijelom rasponu vanjskih temperatura ( tj. grijemo onoliko koliko ima dovoljno goriva) , v poslednjih godina politika modernizacije se aktivno vodi postojeći sistemi potrošnje toplotne energije kako bi se prilagodili realnim uslovima centralizovanog snabdevanja toplotom uz nepridržavanje temperaturnog rasporeda, kao i da bi se optimizovali režimi potrošnje toplote. U osnovi postoje samo tri različite metode regulisanje snabdijevanja toplotnom energijom za potrebe snabdijevanja toplotom: kvalitativno, kvantitativno i kvalitativno-kvantitativno. S kvalitativnom metodom regulacije, temperatura rashladnog sredstva se mijenja ovisno o vanjskoj temperaturi, a brzina protoka rashladne tekućine ostaje konstantna. Kod kvantitativne metode regulacije, naprotiv, temperatura ogrjevnog medija ostaje konstantna, a protok grijaćeg medija u sistemu potrošnje topline se mijenja u zavisnosti od temperature vanjskog zraka. Kvalitativni i kvantitativni princip regulacije kombinuje obe ove metode. Zauzvrat, sve ove metode se dijele na centralnu regulaciju (na izvoru topline) i lokalnu regulaciju. Do danas se, iskreno, desio prisilni prelazak sa kvalitativne na kvalitativno i kvantitativno regulisanje. A da bi se u ovim uslovima osigurala unutrašnja temperatura u skladu sa SNiP-om, kao i da bi se uštedeli potrošeni toplotnu energiju, posebno u proleće i jesenji periodi grejna sezona i sistemi potrošnje toplotne energije se modernizuju, tj. problemi "pregrijavanja" i "podplavljenja" rješavaju se uz pomoć savremenih mikroprocesorskih upravljačkih sistema po kvalitativnom i kvantitativnom principu regulacije.

JV "TERMO-K" doo se u poslednjih 10 godina bavi proizvodnjom i snabdevanjem za ove namene, kao i izvršni organi za to - elektromotorima "MEP TERM".

"MP-01" - je mikroprocesorski potpuno programabilni potrošački proizvod sa simboličko-digitalnom indikacijom i namijenjen je za automatska kontrola snabdijevanje toplotnom energijom sistema grijanja i tople vode centralne toplane, stambenih, javnih i industrijske zgrade... "MP-01" može istovremeno kontrolisati 3 kontrolna ventila tipa "KS" i 2 pumpe, omogućava implementaciju PI i PID zakona upravljanja i različitih algoritama upravljanja. Preko RS485 "MP-01" se može povezati na PC za kreiranje automatizovani sistem prikupljanje i upravljanje podacima. U cilju pojednostavljivanja montažnih radova, "MP-01" ima ugrađene upravljačke releje na koje su direktno povezani "KS" kontrolni ventili i pumpe, tj. nema potrebe za ugradnjom dodatnih ormara sa upravljačkom električnom opremom sa posebnim stepenom zaštite, jer je samo kućište "MP-01" izrađeno u dizajnu otpornom na prašinu i prskanje i odgovara stepenu zaštite IP54 u skladu sa prema GOST 14254-96. Od 2006 proizvedena je poboljšana modifikacija MP-01, koja se razlikuje povećana zaštita od vanjskih električnih utjecaja i jednostavnosti ugradnje.

"MP-01" se lako i brzo rekonfiguriše za sledeće regulacione funkcije:

1. Upravljačke funkcije za PTV sisteme:

• - održavanje temperature vruća voda na datoj postavci temperature;
• - održavanje temperature tople vode na zadatoj zadatoj temperaturi uz kontrolu viška temperature u povratnoj cijevi nakon toga Grijač tople vode;
• - noćno smanjenje temperature tople vode prema zadatom programu;
• - menadžment Pumpe tople vode(promena aktiviranja glavne i rezervne pumpe sa određenim periodom ili periodično pomeranje rezervne pumpe; uključivanje/isključivanje pumpe prema zadatom programu, uzimajući u obzir radne dane i vikende za svaki dan u nedelji).