Категория

Седмичен Новини

1 Камини
Захранване на отоплителната система: устройство и принцип на работа
2 Камини
Кабели за подово отопление: видове и функции
3 Помпи
Водата отоплява частна къща със собствени ръце. Схеми, инструкции, препоръки
4 Помпи
Как да изберем нагревател за апартамент и къща
Основен / Гориво

Регулиране на температурата на охлаждащата течност в отоплителните системи


Един от начините за подобряване на ефективността на отоплението на помещенията е да се контролира температурния режим. Регулирането на температурата на охлаждащата течност може да се извърши ръчно и автоматично - с помощта на контролери, оборудвани със сензори. Автоматизирането на управлението на температурата е много удобно, особено когато сградата е разположена в климатична зона с големи дневни температурни разлики.

Каква температура трябва да бъде водата в отоплителната мрежа

Един от основните проблеми, пред които са изправени собствениците на отоплителни системи, е да се регулира температурата на охлаждащата течност в зависимост от постоянно променящите се климатични условия. В онези дни, когато средната дневна температура на околната среда не пада под нулата, достатъчно е охладителят да се държи на нивото от 40-50 градуса, за да се отопляват сградите. При измръзване, топлинните загуби на сградите се увеличават, така че трябва да доведете отоплението до граничната стойност - 90 градуса.

По време на отоплителния период, водата (или другата работна среда, използвана в отоплителните системи) трябва да се нагрява до температура, която ще допринесе за ефективното отопление на стаите. Има обаче две ограничения:

  • нагряване над 90 градуса може да доведе до ускорено износване на тръбопроводите на отоплителната система;
  • недостатъчно висока температура на носача (под точката на оросяване от 60 до 70 градуса) причинява отказ на котела, тъй като по време на кондензацията на водата за горене се образува.

В топлите дни прекомерната топлина причинява неприятни условия в отопляемите помещения, затова е важно да се намери решение, което да ви позволи да регулирате степента на отопление на охлаждащата течност без да навредите на котела.

Какво е регулатор на отоплението и неговия принцип на работа

За да се контролира нивото на отопление на охлаждащата течност, се използва устройство, което се монтира на изхода от котелното помещение или на входа на отоплителната система на къщата. Вторият метод е икономически по-изгоден, затова се използва много по-често.

Инсталирането на регулатор ви позволява да избегнете ненужно нагряване на охлаждащата течност, което води до по-ниски разходи за отопление. В същото време котелът не изпитва неблагоприятните ефекти на кондензата, тъй като водата може да се нагрява до оптимално ниво. Работата на устройството се основава на показанията на датчиците, което ви позволява бързо да повишавате или намалявате температурата на охлаждащата течност до желаното ниво.

Възли и елементи

Контролерът за отопление се състои от набор от взаимосвързани устройства:

  • температурни сензори, които се поставят върху подаването на охлаждащата течност, обратния поток вътре и извън сградата;
  • изчислителна и комутационна единица, в която се извършва обработка на данни, резултатът от който е корекцията на температурния режим;
  • изпълнителни механизми (на тръбопровода за охлаждане и за смесване на вода от обратния поток);
  • усилващи помпи (входове и "студен байпас");
  • клапани и клапани.

В някои случаи към системата е добавен трипътен клапан, който е монтиран на линията за смесване на вода и е комбиниран с изпълнителния механизъм.

Принцип на действие

Сега трябва да разберете как работи устройството. Принципът на работа на регулатора за отопление е съвсем прост: ако е необходимо да се увеличи количеството топлина, влизаща в помещенията, помпата ускорява потока с помощта на помпа, като по този начин увеличава производството на топлина. Ако температурата на входа е твърде висока, проблемът се решава чрез добавяне на по-студена вода от връщащата тръба. При някои устройства е възможно да зададете индивидуална температурна схема.

С помощта на регулатора за отопление е възможно да се поддържа постоянна температура в помещенията дори при острено охлаждане или затопляне.

Автоматизира контрол на температурата с контролери

За поддържане на дадена температура и регулиране на други параметри на отоплителните системи е много удобно да се използват контролери, чиито видове и технически характеристики могат да бъдат намерени на сайта на RUSHOLDING.RU. Тяхната употреба позволява да се регулира температурата на отоплителната мрежа практически без човешко участие, което води до намаляване на разходите и намаляване на влиянието на "човешкия фактор".

Контролерите могат да отчетат няколко параметъра на отоплителната система наведнъж, което дава възможност да се максимизира използването на неговите възможности при сравнително ниски разходи за закупуване и инсталиране на оборудване. Превключването към автоматичен режим е особено удобно за промишлени помещения, но собствениците на хотели, туристически комплекси и други обекти с автономно отопление също могат да я оценят.

Главно меню

Тази схема се характеризира с факта, че водата за топла вода се подава директно от отоплителната мрежа, а именно от тръбопроводите за доставка и връщане към асансьора. Това е само в контролера за температурата на БГВ и тези две линии са смесени. Функцията на регулатора е, когато смесват два потока от захранващите и обратните линии, да произвеждат гореща вода с желаната температура за потребителя, а именно 60 ° С. През съветските времена, така наречените регулатори за топла вода с директно действие са монтирани в отоплителни станции с открита система за захранване с гореща вода.

Снимката показва нещо подобно, единствената разлика е, че тя е по-модерна, не от съветската епоха. На снимката регулаторът RT-TC, т.е. регулаторът на температурата на топла вода за директно действие. Дизайнът на различните видове тези температурни регулатори е малко по-различен, но принципът на работа за всички регулатори е непроменен.

Този принцип се основава на възможността на температурно-чувствителния елемент да отваря или спира потока вода в зависимост от промяната на температурата на водата. В такъв регулатор има термо крушка с вещество с голям коефициент на обемно разширение - може да бъде парафин, бензен и др. Thermobollon обикновено се прави под формата на мембрани. Когато температурата на БГВ се повиши, субстанцията в термооблада започва да се разширява и натиска клапана, който е свързан към термооблада. Този клапан има способността да отваря и затваря потока от топла вода, който минава директно към потребителя.

Както се казва, всички гениални са прости. И всичко би било нищо и дори страхотно, но тези регулатори почти навсякъде не работят. Това означава, че те някога са работили или не са ги коригирали своевременно и навреме, но често ги смятам за неработещи. Това означава, че като декорация, когато отоплителната система на електроснабдителната организация е дадена преди началото на отоплителния сезон, има един вид RT, всички в съответствие с "Правила за техническа експлоатация на топлоелектрически централи". Но всъщност той не работи с брадата 198-та година.

Какво прави всичко това на практика? И това води само до факта, че при кипене смесители от топла вода. Тоест, когато регулаторът е неактивен, водата от захранването естествено претоварва водата от връщането, тъй като налягането е по-голямо и отива при миксерите с температурата, която трябва да бъде според температурния график. Ясно е, че през зимата, при температурна диаграма от 150-70 ° C, температурата на потока често е повече от 100-120 ° C. И това е вряща вода, защото водата в тръбите не кипи само защото е под натиск. Но веднага щом се отвори кранчето - цялата вряла вода. Всъщност се оказва, че температурата в топлата вода е по-висока от тази в радиатора, така че водата навлиза в отоплителната система след смесване в асансьора и не надвишава 95 или 105 ° C по време на най-тежките студове в зависимост от температурния график.

Какъв е изходът от тази ситуация. Първата най-радикална и правилна е да смените регулатора на температурата на БГВ в ITP (отоплителната инсталация) с модерна RT. Добре сега е изборът на голяма добра RT, както чуждестранна, така и местна. Има и втори изход. Факт е, че водата, както си спомняме, влиза в регулатора не само от доставката, но и от завръщането. При ниски температури на външния въздух температурата на връщащата линия варира от 60 до 70 ° C, което означава, че е приемливо. В този случай просто трябва да изключите клапана на захранващата тръба за топла вода, всичко е просто. Но като се има предвид нашата руска реалност, универсална пофигизм, рядко, когато това бъде направено.

Има още една отрицателна точка с такъв неработещ температурен регулатор на ТВК. Факт е, че топломерите се инсталират главно в съответствие с техническите спецификации до 90 ° С за такива параметри и осигуряват технически условия за инсталирането на измервателните уреди в управляващите дружества. Строго погледнато, това е правилно, така че според SNiP, температурата на ТВС не трябва да е по-висока от 75 ° С. Въпреки това правим изменение на руската реалност, на ситуацията, която описах по-горе и ние получаваме, че водата понякога отива на брояча на БГВ с температура 110-125 ° С.

Естествено, броячът за такива параметри не е проектиран и "заварен", т.е. започва да тече, стъкло и други проблеми мъгла. Или дори ако измервателят издържи такова насилие срещу себе си, продължителността на живота му се намалява с два пъти във времето. Има обаче изход от тази ситуация. Тахометърът или механичните водомери (т.е. тези, които поставят линията за БГВ) са до 150 ° С. Такъв брояч точно ще издържи на всякакви температури. Вярно е, че струва около 4-4 пъти по-скъпо от брояч до 90 ° С. И това също не съответства на техническите условия за инсталирането на измервателни уреди (но това са дреболии).

Като цяло, най-правилният начин е вездесъщата модернизация на отделните топлинни точки (отоплителни тела), т.е. не само замяната на RT, но и цялостната автоматизация и пълната модернизация. Не може да се каже, че в тази посока не се прави нищо. Нещо, разбира се, се прави. Въпреки това, тя далеч не е навсякъде, тъй като е разбираемо, изисква големи инвестиции.

Регулатори на температурата на течния топлоносител в тръбопроводите за връщане

10.1. Общи разпоредби

В повечето случаи отоплителните системи, използващи течности за пренос на топлина, имат много широки мрежи за осигуряване на топлина за голям брой потребители с различни топлинни натоварвания и различни съпротивления на потока. Естествено, охладителят има тенденция да преминава предимно през онези потребители, които се характеризират с най-ниското хидравлично съпротивление. За да се осигури разпределението на охлаждащата течност сред потребителите в съответствие с техните топлинни натоварвания, е необходимо да се настрои хидравличното съпротивление на всеки потребител, така че цялата система да бъде окончателно балансирана.

Не адаптивното регулиране на хидравличните съпротивления с помощта на газови шайби и ръчни клапани не е достатъчно, тъй като топлинните натоварвания в системата са много рядко постоянни. Ако потребителят има нужда да промени потока на охлаждащата течност, т.е. хидравличното съпротивление на този потребител трябва да бъде променено, а в почти всички случаи това означава, че хидравличното съпротивление на всеки потребител в нерегулираната система трябва да бъде коригирано, за да се предотврати прегряване или подгряване.

Проблемите на равномерното разпределение и рентабилното използване на охлаждащата течност в системите за централно отопление, топлофикационните системи, системите за сателитно отопление и топлообменниците могат да бъдат решени с помощта на регулатори на температурата на охлаждащата течност в обратните тръбопроводи (тип Kalorimat).

10.2. Регулатори на температурата на топлоносителя в обратните тръбопроводи (Kalorimat)

Kalorimat е директен температурен контролер, който се монтира в тръбата за връщане на охлаждащата течност непосредствено след потребителя. Този регулатор автоматично поддържа желаната температура на охлаждащата течност в обратния тръбопровод на същото ниво в пропорционалния си обхват на управление.

Ако температурата на охлаждащата течност в захранващия тръбопровод е постоянна, тогава тези регулатори поддържат желаната температура на охлаждащата течност в обратната линия, след като всеки потребител също е на постоянно ниво.

Калоримата реагира на най-малките промени в температурата на охлаждащата течност в тръбопровода за връщане. Например, промяна в топлинния товар на потребителя води до съответна промяна в площта на напречното сечение на отвора на регулатора. Хидравличното съпротивление на даден потребител постоянно се адаптира към топлинния си товар. Чрез потребителя преминава точно количеството охлаждащо вещество, което се изисква в този конкретен момент във времето, за да се затопли продуктът.

Kalorimat действа като регулатор на потока, строго казано, като регулатор на топлинен поток и непряко като регулатор на температурата на продукта.

Kalorimat предотвратява прегряването и подгряването на продукта, намалява потребителите и образуването на застояли зони, дори при силно разклонени и разширени системи.

Регулаторът "Калоримат", монтиран между входния колектор и възвратния колектор в сателитната отоплителна система работи като циркулационен вентил и предпазва охлаждащата течност от охлаждане във всмукателния колектор, когато всички потребители са изключени. Това е много важно за бързото рестартиране на цялата система.

Регулаторите Kalorimat, монтирани в краищата на технологичните линии и в цялата система, циркулират охлаждащата течност при ниски температури на околната среда, като по този начин защитават системата от замръзване.

Например, регулаторът на Kalorimat, монтиран в циркулационната линия, например в края на централната отоплителна система, се регулира така, че температурата на топлоносителя в захранващата тръба да се поддържа на необходимото ниво в случай на спиране на потреблението.

Понякога в тръбопроводите на големи системи може да има опасно натрупване на топлина, например при ниски товари. Монтирането на регулатори на калоримат в циркулационните линии позволява да се изключат отрицателните последици.

10.3. Примери за използването на регулатори Kalorimat

Не адаптивното регулиране на хидравличното съпротивление с помощта на дроселни клапи или ръчни клапани не е достатъчно. Различните хидравлични съпротивления в системата - тръбопроводи и консуматори - всъщност могат да бъдат балансирани чрез използване на петролни шайби или ръчни клапани. Въпреки това, ако е необходимо да се промени топлинното натоварване на всеки потребител, може да се наложи отново да се конфигурира цялата система. Регулаторът на Kalorimat, инсталиран след няколко потребители, не може да предотврати небалансирано разпределение на охлаждащата течност в тази група потребители. Инсталирането на регулаторите на Калоримат в обратни колектори от няколко потребители само осигурява балансирано функциониране на две различни потребителски групи помежду си. Ако е необходимо да се промени топлинният товар на потребител в група, например първия потребител в стая 2, тогава всички потребители в тази група също трябва да бъдат преконфигурирани.

Инсталирането на регулатор на Kalorimat след всеки потребител отстранява необходимостта от ръчно регулиране.

С тази инсталационна схема всеки потребител е балансиран индивидуално и автоматично. По този начин разпределението на охлаждащата течност сред потребителите е гарантирано точно в съответствие с техните топлинни натоварвания.

Топлинният товар на всеки потребител може да бъде променен без преконфигуриране на други потребители.

Топлата вода преминава през тръбата за налягане и входния колектор в сателитните тръбопроводи. След това водата идва към връщащия колектор. В началото на сателитните тръбопроводи са монтирани спирателни вентили. Регулаторите на калоримата са инсталирани в краищата на спътниковите тръбопроводи на входа на връщащия колектор. Реверсивни вентили тип RK, инсталирани след като регулаторите на Kalorimat позволяват поддръжка и ремонт без спиране на цялата отоплителна система.

За да се предотврати охлаждането на охлаждащата течност в колектора за налягане, когато са изключени спътниковите тръбопроводи, е необходимо да се монтира регулатор на Kalorimat на циркулационната линия между колектора за налягане и обратния колектор. Регулаторът Kalorimat се отваря автоматично при зададената температура и работи като циркулационен вентил.

Автоматични системи за контрол на топлината

Автоматични системи за регулиране на отоплението, вентилацията, топла вода

Въвеждането на системи за автоматични системи за контрол (АКТ), отопление, вентилация, топла вода е основният подход за спестяване на топлинна енергия. Инсталирането на автоматични системи за управление в отделни топлинни пунктове според Всеруския институт за термична техника (Москва) намалява потреблението на топлинна енергия в жилищния сектор с 5-10%, а в административните помещения - с 40%. Най-големият ефект се постига благодарение на оптималното регулиране през пролетния и есенния период на отоплителния сезон, когато автоматиката на централните топлинни точки практически не изпълнява напълно своите функционални възможности. При условията на континенталния климат на южните Урал, когато през деня разликата във външната температура може да бъде 15-20 ° C, въвеждането на автоматични системи за регулиране на отоплението, вентилацията и захранването с топла вода става много важно.

Регулиране на топлинния режим на сградата

Термичният контрол се свежда до запазването му на определено ниво или промяната му в съответствие с даден закон.

В термичните пунктове регулирането обхваща основно два типа топлинно натоварване: захранване с топла вода и отопление.

За двата типа топлинно натоварване ASR трябва да поддържа постоянни зададени стойности на температурата на горещата вода и въздуха в отопляеми помещения.

Характерна особеност на регулирането на отоплението е неговата голяма термична инертност, докато инерцията на системата за гореща вода е много по-малка. Затова задачата за стабилизиране на температурата на въздуха в отопляемата стая е много по-трудна от задачата за стабилизиране на температурата на топлата вода в система за гореща вода.

Основните смущаващи влияния са външните метеорологични условия: температура на външния въздух, вятър, слънчева радиация.

Съществуват следните принципно възможни схеми за контрол:

  • регулиране на отклонението на вътрешната температура на помещенията от комплекта чрез влияние върху потока на водата, навлизаща в отоплителната система;
  • регулиране в зависимост от смущението на външните параметри, което води до отклонение на вътрешната температура от зададената;
  • регулиране в зависимост от промените в температурата на околната среда и вътрешни (смущения и отклонения).


Фиг. 2.1 Структурна схема на управление на термичния режим на помещението чрез отклонение на вътрешната температура на стаята

На фиг. 2.1 показва блокова диаграма на управлението на термичния режим на помещение в зависимост от отклонението на вътрешната температура на помещенията и фиг. Фигура 2.2 показва блокова диаграма на управлението на термичния режим на помещението чрез нарушаване на външните параметри.


Фиг. 2.2. Структурна схема на управление на термичния режим на помещението чрез нарушаване на външните параметри

Вътрешните смущаващи ефекти върху топлинния режим на сградата са незначителни.

За метода за контрол на смущението могат да бъдат избрани следните сигнали за наблюдение на външната температура:

  • температурата на водата, влизаща в отоплителната система;
  • количеството топлина, влизаща в отоплителната система:
  • охлаждащ поток.

ASR трябва да вземе предвид следните режими на работа на централизираната система за топлоснабдяване, в която:

  • регулирането на температурата на водата в източника на топлина не се извършва при текущата външна температура, която е основният фактор на разсейване за вътрешната температура. Температурата на мрежовата вода при източника на топлина се определя от температурата на въздуха в продължение на дълъг период, като се вземат предвид прогнозите и наличният топлинен капацитет на оборудването. Транспортното закъснение, измерено с часовника, също води до несъответствие на температурата на мрежовата вода с текущата външна температура;
  • хидравличните режими на отоплителните мрежи изискват да се ограничи максималният и понякога минималният поток от мрежова вода до топлоподаване;
  • натоварването с топла вода оказва значително влияние върху режимите на работа на отоплителните системи, което води до променливи температури на водата в отоплителната система през деня или мрежови дебити на отоплителната система в зависимост от вида на отоплителната система, схемата за свързване на нагревателите за топла вода и схемата за отопление.

Система за контрол на смущенията

Системата за контрол на смущенията се характеризира с факта, че:

  • има устройство, което измерва величината на смущението;
  • според резултатите от измерването регулаторът контролира скоростта на потока на охлаждащата течност;
  • контролерът получава информация за вътрешната температура;
  • основното нарушение е температурата на външния въздух, която се контролира от ASR, така че смущението ще се нарече контролирано.

Варианти на схеми за контрол на смущения със следните сигнали за проследяване:

  • регулиране на температурата на водата, навлизаща в отоплителната система при текущата външна температура;
  • регулиране на подаването на топлина към отоплителната система при текущата външна температура;
  • регулиране на потока от мрежова вода върху външната температура.

Както може да се види от фигури 2.1, 2.2, независимо от метода на регулиране, автоматичната система за регулиране на подаването на топлина трябва да съдържа следните основни елементи:

  • първични измервателни уреди - температура, поток, налягане, сензори за падане на налягането;
  • вторични измервателни устройства;
  • задвижващи механизми, съдържащи регулатори и изпълнителни механизми;
  • микропроцесорни контролери;
  • отоплителни уреди (котли, нагреватели, радиатори).

Сензори за отопление на АКТ

Основните параметри на топлоснабдяването, които се поддържат от автоматичните системи за управление в съответствие със задачата, са широко известни.

В системите за отопление, вентилация и захранване с гореща вода обикновено се измерват температурата, дебитът, налягането, спадът на налягането. При някои системи топлинният товар се измерва. Методите и методите за измерване на параметрите на охлаждащите тела са традиционни.

На фиг. 2.3 показва температурните сензори на шведската компания "Тур и Андерсън".

Автоматични регулатори

Автоматичният контролер е инструмент за автоматизация, който получава, усилва и трансформира сигнал с контролирано изключване и целенасочено действа върху обекта на регулиране.

Днес се използват предимно микропроцесорни цифрови контролери. В този случай обикновено в един микропроцесорен контролер се изпълняват няколко регулатора за системи за отопление, вентилация и топла вода.

Повечето домашни и чуждестранни контролери за отоплителни системи имат същата функционалност:

  1. в зависимост от температурата на външния въздух, регулаторът осигурява необходимата температура на охлаждащата течност за отоплението на сградата в съответствие с графика на отоплението, като задейства моторизирания управляващ вентил, монтиран в тръбопровода на отоплителната мрежа;
  2. автоматичното настройване на графика за отопление се извършва в съответствие с нуждите на конкретна сграда. За най-ефективното спестяване на топлината, графикът на доставките се приспособява постоянно към реалните условия на топлинната точка, климата, топлинната загуба на помещението;
  3. спестяванията на топлоносители през нощта се постигат чрез временен регулаторен метод. Промяната на задачата за частично намаляване на охлаждащата течност зависи от външната температура, така че, от една страна, да се намали консумацията на топлина, от друга страна, да не се замразява и да се загрява стаята сутрин. В същото време автоматично се изчислява моментът на включване на дневния режим на отопление или интензивното затопляне, за да се достигне желаната стайна температура в точното време;
  4. контролерите позволяват да се осигурят възможно най-ниски температури на връщащата вода. В този случай системата е защитена от замръзване;
  5. Автоматично регулиране се извършва, както е посочено в системата за топла вода. Когато потреблението в системата за топла вода е малко, могат да се допуснат големи отклонения в температурата (увеличение на умрелия диапазон). В този случай спирачният вентил няма да се променя прекалено често и неговият експлоатационен срок ще продължи. Тъй като товарът се увеличава, мъртвата зона автоматично намалява и точността на управление се увеличава;
  6. алармата е превишена. По принцип се генерират следните аларми:
    • температурна аларма, ако действителната температура се различава от зададената температура;
    • аларма на помпата при неизправност;
    • алармен сигнал от сензора за налягане в разширителния резервоар;
    • се получава сигнал за аларма за живот, ако оборудването е изпълнило предписания период;
    • обща аларма - ако администраторът е регистрирал един или повече аларми;

  7. параметрите на регулирания обект се регистрират и предават на компютъра.

На фиг. 2.4 показва микропроцесорните контролери ECL-1000, произведени от Danfoss.

Регулаторни органи

Активиторът е една от връзките на автоматичните системи за управление, предназначени да влияят пряко на обекта на управление. По принцип задвижването се състои от задвижващ механизъм и регулаторен орган.

Изпълнителният механизъм е управляващата част на регулаторния орган (фиг.2.5).

При автоматичните системи за регулиране на топлоснабдяването се използват главно електрически (електромагнитни и електромодулни).

Регулаторът има за цел да промени потреблението на вещество или енергия в обекта на регулиране. Има регулаторни органи за разпределяне и дроселиране. Дозиращите устройства включват устройства, които променят потреблението на дадено вещество поради промени в производителността на устройствата (дозатори, подаващи устройства, помпи).

Регулаторите на дроселната клапа (фигура 2.6) са променливо хидравлично съпротивление, което променя потока на вещество чрез промяна на площта му на потока. Те включват контролни клапани, асансьори, повтарящи се клапани, кранове и др.

Регулаторите се характеризират с много параметри, като основните са: производителност KV, условно налягане Pш, спад на налягането на регулатора Dш, и условно преминаване Dш.

В допълнение към параметрите на регулаторния орган, които определят главно техния дизайн и размери, има и други характеристики, които се вземат предвид при избора на регулаторен орган в зависимост от конкретните условия за тяхното използване.

Най-важното е пропускателната характеристика, която установява зависимостта на производителността от движението на затвора при постоянно падане на налягането.

Клапите за регулиране на дроселната клапа обикновено са оформени с линейна или равна процентна характеристика на потока.

С линейна пропускателна характеристика, увеличаването на производителността се извършва пропорционално на нарастването на изместването на затвора.

При пропорционална характеристика с еднаква пропорция нарастването на производителността (когато движението на затвора се променя) е пропорционално на текущата стойност на производителността.

При експлоатационни условия видът на характеристиките на потока варира в зависимост от спада на налягането през клапана. Когато се използва контролен клапан, той се характеризира с характеристика на потока, която зависи от относителната скорост на потока на средството за степента на отваряне на контролния клапан.

Най-ниската производителност, при която пропускателната характеристика се поддържа в рамките на определения толеранс, се оценява като минималната производителност.

В много случаи на автоматизация на производствените процеси регулаторът трябва да има широк спектър от промени в производителността, което е съотношението на условната производителност към минималната производителност.

Предпоставка за надеждна работа на автоматичната система за управление е правилният избор на формата на характеристиката на регулиращия вентил.

За дадена система, характеристиката на потока се определя от стойностите на параметрите на средата, протичаща през клапана и неговата характеристика на продукцията. В общия случай характеристиката на потока се различава от скоростта на потока, тъй като параметрите на средата (главно налягане и спад на налягането), като правило, зависят от стойността на потока. Затова задачата за избор на предпочитаната характеристика на потока на регулиращ вентил е разделена на два етапа:

  1. избор на формата на характеристиката на потока, осигуряващ постоянството на коефициента на предаване на контролния клапан за целия диапазон на натоварване;
  2. избора на формата на пропускателната характеристика, осигуряваща желаната форма на разходната характеристика с дадените параметри на околната среда

При модернизирането на отоплението, вентилацията и топлата вода се определят размерите на типичната мрежа, наличното налягане и първоначалното налягане на средата, регулаторът се избира така, че при минимален дебит през клапата загубата да съответства на свръхналягането на средата, развита от източника и формата на характеристиката на потока е близка до дал. Методът на хидравличното изчисление при избора на регулиращ вентил е доста времеемко.

AUZHKH Trust 42, в сътрудничество със SUSU, разработи програма за изчисляване и избор на регулаторни органи за най-често използваните системи за отопление и топла вода.

Циркулярни помпи

Независимо от схемата за свързване на топлоносителя, в кръга на отоплителната инсталация е инсталирана циркулационна помпа (фигура 2.7).


Фиг. 2.7. Циркулярна помпа (Grundfog).

Състои се от регулатор на скоростта, електромотор и самата помпа. Модерна циркулационна помпа е непрекъсната роторна помпа без ротор. Двигателят се управлява по правило от електронен регулатор на скоростта, предназначен да оптимизира работата на помпата, работеща при условия на повишени външни смущения, действащи върху отоплителната система.

Действието на циркулационната помпа се основава на зависимостта на налягането върху работата на помпата и като правило има квадратичен характер.

Параметрите на циркулационната помпа:

  • производителност;
  • максимално налягане;
  • максимална работна температура;
  • максимално работно налягане;
  • броят на революциите;
  • диапазон от обороти.

AULCH Trust 42 разполага с необходимата информация за изчисляването и подбора на циркулационните помпи и може да предостави необходимите съвети.

Топлообменници

Най-важните елементи на топлоснабдяването са топлообменниците. Има два вида топлообменници: тръбни и ламеларни. Опростеният тръбен топлообменник може да бъде представен под формата на две тръби (една тръба е вътре в другата груба). Пластинчатият топлообменник е компактен топлообменник, монтиран върху подходяща рамка от гофрирани плочи, оборудвани с уплътнения. Тръбните и плочи топлообменници се използват за захранване с гореща вода, отопление и вентилация. Основните параметри на всеки топлообменник са:

  • мощност;
  • коефициент на топлопреминаване;
  • загуба на налягане;
  • максимална работна температура;
  • максимално работно налягане;
  • максимално потребление.

Топлообменниците с капково покритие имат ниска ефективност поради ниските скорости на потока на водата в тръбите и анулуса. Това води до ниски стойности на коефициента на топлопредаване и в резултат на това неоправдано големи размери. По време на работа на топлообменници са възможни значителни отлагания под формата на скални и корозионни продукти. В топлообменниците с черупки и тръби премахването на депозитите е много трудно.

В сравнение с тръбните топлообменници топлообменните пластинкови топлообменници се характеризират с повишена ефективност благодарение на подобрения топлообмен между плочите, при който протичащите турбулентни охлаждащи потоци преминават насрещно. Освен това ремонтът на топлообменника се извършва много просто и без големи разходи.

Ламеларните топлообменници успешно решават проблемите с подготвянето на топла вода в топлоенергийни пунктове с почти никаква топлинна загуба, така че те се използват активно днес.

Принципът на топлообменниците е както следва. Течностите, включени в процеса на пренос на топлина, през тръбите се въвеждат в топлообменника (фиг.2.8).

Уплътненията, инсталирани по специален начин, осигуряват разпределението на течностите в съответните канали, което премахва възможността за смесване на потоците. Видът на вълните на плочите и конфигурацията на канала се избират в съответствие с необходимото количество свободно преминаване между плочите, като по този начин се осигуряват оптимални условия за процеса на топлообмен.

Пластинчатият топлообменник (фиг.2.9) се състои от набор от гофрирани метални пластини с отвори в ъглите за преминаване на две течности. Всяка плоча е снабдена с уплътнение, което ограничава пространството между плочите и осигурява потока на течности в този канал. Дебитът на топлоносителя, физичните свойства на течностите, загубата на налягане и температурните условия определят броя и размера на плочите. Тяхната гофрирана повърхност увеличава турбулентния поток. При контакт в пресичащи се посоки, удебеляването поддържа пластините, които са в условия на различно налягане от двата топлоносителя. За да промените капацитета (увеличаване на топлинния товар), трябва да добавите определен брой плочи към пакета на топлообменника.

Обобщени по-горе, ние отбелязваме, че предимствата на плочата топлообменници са:

  • компактност. Пластинчатите топлообменници са повече от три пъти по-компактни от обвивката и повече от шест пъти по-леки със същата мощност;
  • лесна инсталация Топлообменнитеците не изискват специална основа;
  • ниски разходи за поддръжка. Високо-турбулентният поток причинява слабо замърсяване. Новите модели топлообменници са проектирани по такъв начин, че да удължават периода на експлоатация, където не се изисква ремонт. Почистването и проверката отнемат малко време, тъй като всеки топлинен лист, който може да се почисти индивидуално, се отстранява в топлообменниците;
  • ефективно използване на топлинна енергия. Пластинчатият топлообменник има висок коефициент на топлопреминаване, предава топлина от източника до потребителя с ниски загуби;
  • надеждност;
  • възможността за значително увеличаване на топлинния товар чрез добавяне на определен брой плочи.

Температурни условия на сградата като обект на регулиране

При описанието на технологичните процеси на подаване на топлина се използват статични статични схеми, описващи състояния в равновесно състояние и схеми за динамична динамика, описващи преходни условия.

Дизайнните схеми на системата за топлоснабдяване определят връзката между входящите и изходящите ефекти върху обекта на управление в случай на основни вътрешни и външни смущения.

Модерната сграда е сложна система за отопление и топлоенергия, поради което се въвеждат опростени предположения, които описват температурния режим на сградата.

  • За високите цивилни сгради частта от сградата, за която се прави изчислението, е локализирана. Тъй като температурният режим в сградата варира в зависимост от пода и хоризонталното разпределение на помещенията, изчисляването на температурата се извършва за една или няколко от най-благоприятните помещения.
  • Изчисляването на конвективния топлообмен в помещението произтича от предположението, че температурата на въздуха във всяка точка от времето е еднаква за целия обем на помещението.
  • При определяне на топлопреминаването през външни огради се приема, че оградата или нейната характерна част имат същата температура в равнини, перпендикулярни на посоката на въздушния поток. Тогава процесът на пренос на топлина през външни огради ще бъде описан от уравнение на едномерното топлопроводимост.
  • Изчисляването на лъчисто топлопреминаване в помещението също така позволява редица опростявания:

а) въздухът в стаята се счита за прозрачна среда;
б) пренебрегваме множественото отразяване на лъчистите потоци от повърхностите;
в) сложните геометрични форми се заменят с по-прости.


  • Параметри на външния климат:

    а) ако направите изчисления на температурния режим на помещенията с екстремни стойности на показателите за външен климат, които са възможни в района, топлозащитата на оградите и силата на системата за микроклиматичен контрол ще осигурят стабилно обслужване на определените условия;
    б) ако се приемат по-меки изисквания, тогава в някои точки във времето се наблюдават отклонения от условията на проектиране.

    Ето защо при определяне на проектните характеристики на външния климат е задължително да се вземе предвид сигурността на вътрешните условия.

    Специалистите на AUZHKH Trust 42 заедно с учени от SUSU разработиха програма за изчисляване на статичните и динамичните режими на работа на абонатните входове.

    На фиг. 2.10 показва основните смущаващи фактори, действащи върху обекта на регулиране (стая). Затопляне qизток, идващ от източник на топлина, изпълнява функциите на контрола за поддържане на температурата в помещението Тпом на изхода на обекта. Външна температура TNAR, скорост на вятъра vветеринар, слънчево лъчение jдоволен, вътрешна топлинна загуба Qvnut са обезпокоителни влияния. Всички тези ефекти са функция на времето и са случайни. Задачата се усложнява от факта, че топлообменните процеси са нестационарни и са описани чрез частични диференциални уравнения.

    По-долу е опростена схема на отоплителната система, която точно описва статичните температурни условия в сградата, както и позволява качествена оценка на ефекта от основните смущения върху динамиката на топлообмен, за да се приложат основните методи за регулиране на процесите на отопление на помещенията.

    В момента проучванията на сложни нелинейни системи (те включват процеси на топлообмен в отопляемата стая) се извършват чрез математическо моделиране. Използването на изчислителна технология за изследване на динамиката на процеса на отопление на помещенията и възможните методи за контрол е ефикасен и удобен инженерингов метод. Ефективността на симулацията се крие във факта, че динамиката на сложна система от реалния свят може да бъде изследвана чрез сравнително прости програмни приложения. Математическото моделиране ви позволява да изследвате системата с постоянно променящите се параметри, както и смущаващи влияния. Използването на симулационни софтуерни пакети за изследване на процеса на отопление е особено ценно, тъй като изследванията, използващи аналитични методи, са много трудоемки и напълно неподходящи.

    На фиг. 2.11 показва фрагменти от проектната схема на статичния режим на отоплителната система.

    Цифрата има следното означение:

    1. т1(Tп) - температурата на мрежовата вода в електропровода на електроенергийната мрежа;
    2. Tп(t) е външната температура на въздуха;
    3. U е съотношението на смесване на смесителната единица;
    4. φ е относителната консумация на мрежова вода;
    5. ΔT е проектната температура в отоплителната система;
    6. δt е изчислената температурна разлика в топлинната мрежа;
    7. Tв - вътрешната температура на отопляемите помещения;
    8. G е дебитът на мрежовата вода към подстанцията;
    9. DR - падане на налягането на водата в отоплителната система;
    10. Q - относително натоварване при нагряване;
    11. t е времето.

    В случай на въвеждане на абонат с инсталирано оборудване при зададено натоварване Q0 и дневен график за натоварване на топла вода QR Програмата ви позволява да разрешите някой от следните проблеми.

    При произволна външна температура Tп:

    • определя вътрешната температура на отопляемите помещения Тв, в същото време се посочва скоростта на потока на захранващата вода или входа Gс и диаграма на температурата в тръбопровода;
    • определя потока от мрежова вода, за да влезе в Gс, необходими за осигуряване на определена вътрешна температура на отопляемите помещения Тв с известна температурна графика на топлинната мрежа;
    • да се определи необходимата температура на водата в тръбопровода за топлопреносната мрежа t1 (диаграма на температурата на мрежата), за да се осигури определена вътрешна температура на отопляемите помещения Тв при даден дебит на вода Gс. Специфичните задачи се решават за всяка схема на свързване на отоплителната система (зависима, независима) и всяка схема за свързване на топла вода (сериен, паралелен, смесен).

    В допълнение към тези параметри потокът и температурата на водата се определят във всички характерни точки на веригата, консумацията на топлина на отоплителната система и топлинните натоварвания на двата етапа на нагряване, както и загубата на налягане в топлоносителя в тях. Програмата ви позволява да изчислявате режимите на въвеждане на абонатите с всеки тип топлообменници (тип "черупки" и "пластинки").

    На фиг. 2.12 показва фрагменти от схемата за дизайн на динамичния режим на отоплителната система.

    Програмата за изчисляване на динамичния термичен режим на сградата позволява въвеждане на абонатен сигнал с избраното оборудване за дадено натоварване Q на нагряване0 Решете някоя от следните задачи:

    • изчисляване на контролната верига на термичния режим на помещението чрез отклонение на вътрешната му температура;
    • изчисляване на контролната верига на термичния режим на помещение чрез нарушаване на външните параметри;
    • изчисляване на топлинния режим на сградата с качествени, количествени и комбинирани методи на регулиране;
    • изчисляване на оптималния регулатор с нелинейни статични характеристики на реалните елементи на системата (сензори, регулиращи вентили, топлообменници и др.);
    • с случайно променяща се външна температура Тп(t) необходимо:
    • да се определи промяната във времето на вътрешната температура на отопляемите помещения Тв;
    • да се определи промяната в времевия поток на мрежовия входен сигнал PA Gс, необходими за осигуряване на определена вътрешна температура на отопляемите помещения Тв с произволна температурна графика на топлинната мрежа;
    • да се определи промяната във времето на температурата на водата в потока на топлинната мрежа t1(Т).

    Специфичните задачи се решават за всяка схема на свързване на отоплителната система (зависима, независима) и всяка схема за свързване на топла вода (сериен, паралелен, смесен).

    Въвеждането на ASR отопление в жилищни сгради

    На фиг. Фигура 2.13 показва схематична схема на автоматичната система за управление за отопление и захранване с топла вода в отделна топлоснабдителна станция (IHP) със зависимо свързване на отоплителната система и двустепенна схема на нагреватели за топла вода. Той бе монтиран от AULCH Trust 42, тестван и тестван. Тази система е приложима за всяка схема на свързване на отоплителни системи и топлоснабдяване от този тип.

    Основната задача на тази система е да поддържа определената зависимост на изменението на дебита на мрежовата вода към отоплителната система и захранването с гореща вода при външната температура.

    Връзката на отоплителната система на сградата към отоплителната мрежа е извършена съгласно зависимата схема с смесване на помпата. За подготовката на топла вода за нуждите на захранването с гореща вода се планира да се монтират плоча нагреватели, свързани към отоплителната мрежа, в двустепенна смесена схема.

    Отоплителната система на сградата е двутръбна вертикална с по-ниско разпределение на главните тръбопроводи.

    Системата за автоматично управление на сградното топлоснабдяване включва решения:

    • за автоматично регулиране на работата на външния отоплителен кръг;
    • за автоматично регулиране на вътрешната отоплителна система на сградата;
    • да се създаде начин на комфорт в помещенията;
    • за автоматично регулиране на работата на топлообменника за БГВ.

    Отоплителната система е снабдена с микропроцесорен регулатор на температурата на водата за отоплителния кръг на сградата (вътрешна верига), снабден с температурни сензори и контролен клапан с електрическо задвижване. В зависимост от външната температура, регулиращото устройство осигурява необходимата температура на охлаждащата течност за отоплението на сградата съгласно схемата на отопление, като контролира електрическия управляващ клапан, инсталиран на директния тръбопровод от отоплителната мрежа. За да се ограничи максималната температура на обратната вода, върната в отоплителната мрежа, входът към микропроцесорния регулатор се осигурява от температурния датчик, монтиран на връщащия воден тръбопровод към отоплителната мрежа. Микропроцесорният регулатор предпазва отоплителната система от замръзване. За поддържане на диференциално постоянно налягане, регулаторът за диференциално налягане е осигурен на вентила за регулиране на температурата.

    За автоматично управление на температурата на въздуха в помещенията на сградата в проекта са предвидени термостати за отоплителни уреди. Термостатите осигуряват комфорт и спестяват топлина.

    За да се поддържа постоянно падане на налягането между директните и връщащите тръби на отоплителната система, се инсталира регулатор на диференциално налягане.

    За автоматично регулиране на работата на топлообменника е инсталиран автоматичен температурен регулатор на отоплителната вода, която променя потока на отоплителната вода в зависимост от температурата на загрятата вода, влизаща в системата за БГВ.

    В съответствие с изискванията на "Правилата за измерване на топлинна и топлинна енергия" от 1995 г., търговското отчитане на топлинната енергия в отоплителната мрежа, влизаща в IHP, се извършва с помощта на топломер, инсталиран на тръбопровода от топлоелектрическата мрежа и обемномер, инсталиран на връщащата тръба към топлоелектрическата мрежа.

    Съставът на топломера включва:

    • разходомер;
    • процесор;
    • два температурни датчика.

    Микропроцесорният контролер осигурява указание за параметрите:

    • количеството топлина;
    • количество топлинен носител;
    • температура на охлаждащата течност;
    • температурна разлика;
    • времето на топломера.

    Всички елементи на автоматичните системи за управление и топлата вода са направени на оборудването на фирма "Данфосс".

    Регулаторът на базата на микропроцесор ECL 9600 е предназначен да контролира температурния режим на водата в системи за отопление и топла вода в две независими схеми и се използва за монтаж в подстанции.

    Регулаторът има релейни изходи за управление на управляващи клапани и циркулационни помпи.

    Елементи, които трябва да се свържат към контролера ECL 9600:

    • ESMT външен температурен сензор;
    • температурен сензор на охлаждащата течност в циркулационната верига 2, ESMA / C / U;
    • обратното задвижване на регулиращия вентил на серията AMB или AMV (220 V).

    В допълнение към това могат да се добавят следните елементи:

    • температурен сензор за връщащата вода от циркулационната верига ESMA / C / U;
    • ESMR температурен сензор за вътрешен въздух.

    Микропроцесорният контролер ECL 9600 има вградени аналогови или цифрови таймери и дисплей с течни кристали за лесна поддръжка.

    Вграденият индикатор се използва за визуално наблюдение на параметри и настройки.

    В случай на свързване на вътрешния температурен датчик ESMR / F, температурата на топлоносителя се регулира автоматично към отоплителната система.

    Регулаторът може да ограничи температурата на връщащата вода от циркулационната верига в режим на проследяване в зависимост от външната температура (пропорционално ограничение) или да зададе постоянна стойност за максимално или минимално ограничение на температурата на връщащата вода от циркулационната верига.

    Функции, които осигуряват комфорт и икономия на топлина:

    • понижаване на температурата в отоплителната система през нощта и в зависимост от външната температура или от зададената редукционна стойност;
    • възможност за работа на системата с повишена мощност след всеки период на понижаване на температурата в отоплителната система (бързо загряване на помещението);
    • възможност за автоматично изключване на отоплителната система при определена предварително зададена външна температура (лятно изключване);
    • способност за работа с различни видове задвижващи механизми с моторизиран контрол;
    • дистанционно управление на контролера, използвайки ESMF / ECA 9020.
    • ограничаване на максималната и минималната стойност на температурата на водата, подадена в циркулационната верига;
    • регулиране на помпата; периодичен летен поток;
    • защита на отоплителната система срещу замръзване;
    • възможността за свързване на защитен термостат.

    Съвременно оборудване на системи за автоматизирано управление на топлоснабдяването

    Вътрешните и чуждестранните компании предлагат голям избор от модерно оборудване за автоматични системи за управление на топлоснабдяването с практически същата функционалност:

    1. Контрол на отоплението:
      • Амортизиране на външната температура.
      • "Влиянието на понеделник".
      • Линейни ограничения.
      • Връщайте температурните ограничения
      • Корекция за стайна температура.
      • Самокоригиращ график за зареждане.
      • Стартиране оптимизация.
      • Икономичен режим през нощта.

    2. Управление на БГВ:
      • Функция за нисък товар.
      • Температура за връщане на водата.
      • Отделен таймер.

    3. Контрол на помпата:
      • Защита от замръзване.
      • Изключете помпата.
      • Изход за помпата.

    4. Аларми:
      • От помпата.
      • С температура на замръзване.
      • Като цяло.

    Оборудването за доставка на топлинна енергия от известни фирми, Danfoss (Дания), Alfa-Laval (Швеция), Tours и Anderson (Швеция), Raab Karher (Германия), Honeywell (САЩ) устройства и устройства за системи за регулиране и счетоводство.

    1. Оборудване за автоматизация на термичната точка на сградата:
      • Микропроцесорните контролери (ECL 9600 "Danfoss", TA Xenta "Tour and Anderson", CF "Honeywell") получават информация за външната температура от сензора за външна температура, поддържат температурната графика в захранващата линия на отоплителната система от сензора, температурата на водата в тръбата за връщане на отоплителната система на датчика. Микропроцесорният контролер поддържа схемата за отопление, избрана за дадено място и дадена сграда, действаща върху моторизирания управляващ вентил, като по този начин се променя количеството мрежова вода, постъпваща в отоплителната система. Чрез вградения таймер регулаторът може да извърши нощно намаление в температурния график, както и намаляване на графика в почивните дни.
      • Електрическите регулиращи вентили (VF2, AVM "Danfoss", M300A / V298 "Tour & Anderson", TG "Honeywell") променят количеството на мрежовата вода, използвайки контролен клапан.
      • Автоматичен балансов вентил (Danfoss ASV).
      • Датчици за външна температура (ESMT "Danfoss", EGU "Tour and Anderson").
      • Температурни сензори в захранващата линия на отоплителната система (ESMA / ESMU "Danfoss", EGA "Tour and Anderson")
      • Сензори за температурата на водата в обратната линия (ESMA / ESMU "Danfoss", EGA "Tour and Anderson").
      • Сензори за температура на въздуха в помещението ("Danfoss", EGRL "Tour and Anderson").
      • Циркулационни циркулационни помпи (UPS "Grundfos").
      • Регулаторите за диференциално налягане (IVD / IVF "Danfoss") осигуряват постоянно падане на налягането на входа, независимо от колебанията на налягането пред него, като по този начин осигуряват оптимални условия на работа в отоплителната система.

  • Директно действие на температурния контролер (IVT / IVF "Danfoss").

  • Радиаторните термостати (RTD "Danfoss") поддържат желаната температура на въздуха в помещението в съответствие с температурата на настройване, като завъртват регулатора с показалеца до желаната стойност, като автоматично променят скоростта на потока на охлаждащата течност през нагревателя (радиатора или конвектора).
  • Пластинчати топлообменници (Alfa Laval).

  • Оборудване за топлинно измерване.
    • Ултразвукови топломери (Aquarius AULCH Trust 42, EEM-1 / EEM-QII Danfoss).

    • Ултразвукови разходомери (DRC-M AUHKH Trust 42, EEM-QII "Danfoss").
    • Измерватели на топлината, изпаряващи се от отоплителните уреди за измерване на топлината в помещенията (doprimo® "Raab Karcher").

  • Допълнително оборудване.
    • Ревизионни клапани.
    • Сферичните кранове са монтирани, за да затварят херметично решетките и да източват водата. В същото време, в отворено състояние, по време на работа на системата, сферичните вентили практически не създават допълнителна съпротива. Те могат да бъдат инсталирани на всички клонове на входа на сградата и в точката на загряване.
    • Изпускайте сферичните кранове.
    • Регулиращ вентил е монтиран, за да предпази от проникване на вода от захранващия тръбопровод в захранващата линия, когато помпата е спряна.
    • Филтърът с мрежест филтър със сферичен вентил на дренажа при входа към системата осигурява пречистване на вода от твърди суспензии.
    • Автоматичният вентилатор осигурява автоматично освобождаване на въздуха при пълнене на отоплителната система, както и при работа на отоплителната система.
    • Радиатори.
    • Конвектори.
    • Домофони ("Вийка" AUHKH Trust 42).
  • В AUHKH Trust 42 е извършен анализ на функционалните възможности на оборудването на системите за автоматизирано управление на топлината на най-известните компании: Danfoss, Tours и Anderson, Honeywell. Служителите на доверието могат да предоставят експертни съвети относно изпълнението на оборудването на тези фирми.

    Top