АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ЗДАНИЙ, Понятия процессов теплоснабжения. Уровни управления в системах централизованного теплоснабжения — Автоматизация и управление процессами теплоснабжения зданий

Теплоснабжение — это процесс, связанный со снабжением теплом жилых, общественных и промышленных зданий (сооружений), для обеспечения коммунально-бытовых и технологических нужд потребителей (системы отопления и горячего водоснабжения зданий, приточно-вентиляционные установки и тепловые завесы, технологические процессы и др.).

В России широко применяется централизованное теплоснабжение. При этом система централизованного теплоснабжения включает источник тепла, тепловую сеть и теплопотребляющие установки, присоединяемые к сети через тепловые пункты. Источниками тепла являются теплоэлектроцентрали (вырабатывающие электрическую и тепловую энергии), котельные установки различной мощности (вырабатывающие тепловую энергию), энергоустановки для утилизации тепловых отходов промышленности и другие их типы.

Под теплоносителем в системах теплоснабжения зданий понимается среда, которая передает тепло от источника тепла в системы отопления, горячего водоснабжения, ПВУ и др. По виду теплоносителя системы теплоснабжения делятся на две группы: водяные и паровые. Самыми распространенными из них являются водяные системы теплоснабжения зданий.

При этом водяные системы теплоснабжения зданий по способу присоединения систем ГВС разделяются на две группы: закрытые и открытые системы теплоснабжения.

При закрытой системе теплоснабжения водопроводная вода нагревается теплоносителем из тепловых сетей, например, в водонагревателях, устанавливаемых в центральных тепловых пунктах или в ИТП. При открытой системе теплоснабжения горячая вода отбирается потребителями непосредственно из тепловой сети, т.е. при этом не используются водонагреватели, однако для «подпитки» таких систем требуется большое количество воды, прошедшей предварительную обработку.

Системы теплоснабжения обоих типов получили распространение в РФ.

Существующие схемы присоединений систем отопления или

ПВУ к тепловым сетям подразделяются на два типа: зависимые и независимые.

Регулирование подачи тепла в системах теплоснабжения осуществляется от источника тепла и заканчивается теплопотребляющими установками. При этом выделяется 6 основных уровней автоматического управления системами централизованного теплоснабжения:

• центральное регулирование (в источниках

централизованного теплоснабжения) с учетом объекта управления в виде системы теплоснабжения с магистральными тепловыми сетями (1-й уровень);

  • • районное регулирование (на контрольно-распределительных пунктах (КРП)) с учетом объекта управления в виде некоторого района теплоснабжения с распределительными тепловыми сетями микрорайона (2-й уровень);
  • • групповое регулирование (на центральных тепловых пунктах ЦТП) с учетом объекта управления в виде системы теплоснабжения для группы зданий с внутриквартальными тепловыми сетями (3-й уровень);
  • • местное регулирование (в индивидуальных тепловых пунктах) с учетом объекта управления в виде системы теплоснабжения одного здания или его блок-секции (4-й уровень);
  • • позонное или пофасадное регулирование (в индивидуальных тепловых пунктах) с учетом, например, объектов управления в виде отдельных ветвей системы отопления здания, отдельных зон (фасадов) (5-й уровень);
  • • индивидуальное регулирование (на отопительных приборах) с учетом объекта управления в виде отдельного отапливаемого помещения (6-й уровень).
Советуем прочитать:  Основные задачи и функции руководителя проекта, Особенности управления проектной деятельностью - Профессионально-важные качества проектного менеджера

Каждый уровень управления в системах теплоснабжения характеризуется своими целями и задачами управления, причем уровень распределенности энергосистем снижается с увеличением уровня от 1-го к 3-му, соответственно от объекта управления в виде системы теплоснабжения с магистральными тепловыми сетями до объекта управления в виде системы теплоснабжения для групп зданий с внутриквартальными тепловыми сетями. При этом на верхних уровнях стоят задачи управления теплоснабжением распределенных энергосистем. На нижних уровнях стоят задачи управления системами отопления, вентиляции, кондиционирования и горячего водоснабжения зданий.

Для водяных систем теплоснабжения характерно центральное качественное регулирование подачи тепла по основному виду тепловой нагрузки — отоплению или по сочетанию двух видов нагрузки — отоплению и горячему водоснабжению. При этом регулировании изменяется температура теплоносителя, подаваемого от источника тепла в тепловую сеть, в соответствии с принятым температурным графиком в виде функциональной зависимости температуры теплоносителя в теплосети от температуры наружного воздуха. Для регулирования в ИТП характерно дополнительное количественное регулирование путем изменения расхода теплоносителя, например, через теплообменник системы отопления здания.

В качестве примера в этом разделе рассмотрим особенности управления системами отопления, ГВС, вентиляции и кондиционирования зданий, характерные с 4-го по 6-й уровни управления применительно к системам централизованного теплоснабжения.

Основные приборы и оборудование, предназначенные для выполнения определенных функций в автоматизированных ИТП, могут классифицироваться следующим образом:

  • 1. Фильтры для очистки горячей и холодной воды:
    • • фильтры грубой очистки (грязевики);
    • • фильтры тонкой очистки;
    • • магнито-механические фильтры и др.
    • • теплосчетчик с комплектом первичных измерительных преобразователей;
    • • датчики давлений, расположенные на подающем и обратном трубопроводах;
    • • счетчики горячей и холодной воды;
    • • термометры различного типа;
    • • манометры, дифференциальные манометры и др.
    • 3. Регуляторы прямого действия автоматизированных ИТП:
      • • регулятор перепада давления прямого действия;
      • • регулятор температуры прямого действия;
      • • радиаторный терморегулятор;
      • • терморегулятор для систем нагрева, охлаждения и др.
      • • электронные регуляторы (контроллеры);
      • • исполнительные механизмы;
      • • частотные преобразователи для управления электродвигателями;
      • • пускатели бесконтактные реверсивные и др.
      • • теплообменники или перемычки с обратными клапанами между подающими и обратными трубопроводами (в зависимости от схемы присоединения систем отопления к тепловым сетям);
      • • циркуляционные насосы в системах отопления;
      • • циркуляционные насосы в системах ГВС и др.
      • • регулирующие клапаны;
      • • запорно-присоединительные элементы приборов отопления;
      • • запорная и спускная трубопроводная арматура;
      • • перепускные клапаны и др.

      Возможны и другие варианты классификационных признаков приборов и оборудования автоматизированного ИТП.

      Как это работает

      Принцип действия узла управления системой отопления очень простой:

      Когда температура снаружи понижается, например до -20 °С узел управления отоплением подает больше тепла в помещения, поддерживая, тем самым, температуру внутри помещений на необходимом уровне, например +20 °С.

      Когда температура снаружи повышается, например до +5 °С, узел погодного регулирования, как его еще называют, подает меньше тепла в помещения.

      Тем самым, потребления тепла сокращается, а температура в помещениях остается на необходимом нам уровне, например, +20 °С и не возрастает до +28 °С, как это часто бывает во время резкого потепления.

      Температура не возрастает до +28 °С

      А если по научному, то узел погодного регулирования предназначен для обеспечения и поддержания требуемой температуры теплоносителя в подающем трубопроводе, в зависимости от температуры наружного воздуха.

      Основные плюсы установки автоматизированного узла управления отоплением

      Как мы уже говорили, целью данного энергосберегающего мероприятия является оптимизация потребления тепловой энергии в здании, а именно:

      • существенное снижением затрат на теплоснабжение зданий и сооружений,
      • повышении качества и надежности теплоснабжения,
      • автоматическое регулирование подачи тепла в здания и сооружения,
      • возможность дистанционного контроля параметров теплоносителя и режимов работы теплоснабжающего оборудования,
      • возможность, без дополнительных затрат, перенастроить работу системы отопления, например, после утепления фасадов, замены окон, ремонта здания,
      • автоматизация системы учета потребления тепловой энергии.

      Как показывает практика, автоматизированный узел управления (АУУ) позволяет экономить около 25% – 37 % тепловой энергии и обеспечивать комфортные условия проживания в каждом помещении.

      Когда целесообразно устанавливать АУУ — примеры и расчет срока окупаемости

      Давайте рассмотрим 3 примера установки узла учета и рассчитаем срок окупаемости данного мероприятия.

      Все примеры из реальной жизни и базируются на энергетических обследованиях, которые мы провели.

      И так, у нас три административных здания (офисы):

      • Здание 1 площадью 1300 м2
      • Здание 2 площадью 4800 м2
      • Здание 3 площадью 18500 м2

      Все три здания находятся в Москве.

      Почему более выгодно устанавливать АУУ в зданиях с большим потреблением тепла?

      Узел управления отопления стоит примерно одинаково для больших и малых зданий (разница стоимости оборудования и монтажа – 20%-30%).

      В то же время, в здании больших размеров можно сэкономить в 5-10 раз больше тепловой энергии, чем в здании малого размера.

      В нашем примере мы видим:

      • Узел управления отоплением окупается за 10,5 лет в здании №1, площадью 1 300 м2 и потреблением тепла 340 Гкал до установки АУУ.
      • Такой же узел окупается за 1,5 лет в здании №3, площадью 18 500 м2 и потреблением тепла до установки АУУ 4 400 Гкал.

      Наш анализ и расчет не являются универсальными.

      Они лишь дают вам основное понимание, в каких зданиях целесообразней устанавливать автоматизированные узлы управления отопления.

      Мы рекомендуем делать расчет целесообразности и срока окупаемости узла управления отоплением индивидуально для каждого здания, исходя из конкретных обстоятельств и условий.

      Эффективное применение автоматизированных узлов учета

      Применение АУУ наиболее эффективно:

      • в зданиях большого размера с существенным теплопотреблением,
      • в домах присоединенными к городским тепловым сетям,
      • в зданиях с недостаточным перепадом давления в системе центрального отопления и с обязательной установкой насосов центрального отопления,
      • в зданиях с децентрализованным горячим водоснабжением и центральным отоплением.

      Контакты:

      Адрес: 119021, Москва, ул. Тимура Фрунзе, 16, стр. 3,
      въезд со стороны Большого Чудова переулка

      Телефоны:

      +7 (495) 786-35-11

      +7 (800) 777-79-63

      +7 (495) 786-35-12

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

Adblock
detector