Uz korištenje savremene opreme za automatizaciju. Automatizacija sistema za snabdevanje toplotom Temperaturni režim zgrade kao objekat regulacije

1. Raspodelu toplotnog opterećenja potrošača toplotne energije u sistemu za snabdevanje toplotom između izvora toplotne energije koji snabdevaju toplotnom energijom u ovom sistemu za snabdevanje toplotom vrši organ ovlašćen u skladu sa ovim Saveznim zakonom za odobravanje šeme snabdevanja toplotom, do vršenje godišnjih izmjena u shemi opskrbe toplinom.

2. Za distribuciju toplotnog opterećenja potrošača toplotne energije, sve organizacije za snabdevanje toplotom koje poseduju izvore toplotne energije u ovom sistemu za snabdevanje toplotom dužne su da podnesu organu ovlašćenom u skladu sa ovim Saveznim zakonom za odobravanje šeme snabdevanja toplotom, aplikacija koja sadrži informacije:

1) o količini toplotne energije koju je toplotna organizacija dužna da isporuči potrošačima i organizacijama za snabdevanje toplotom u ovom sistemu za snabdevanje toplotom;

2) o količini kapaciteta izvora toplotne energije koju je organizacija za snabdevanje toplotom dužna da održava;

3) o aktuelnim tarifama u oblasti snabdevanja toplotnom energijom i predviđenim specifičnim varijabilnim troškovima za proizvodnju toplotne energije, toplotnog nosača i energetskog održavanja.

3. U shemi opskrbe toplinom moraju se odrediti uslovi pod kojima je moguće snabdijevanje potrošača toplotnom energijom iz različitih izvora toplotne energije uz održavanje pouzdanosti snabdijevanja toplotom. U prisustvu ovakvih uslova, raspodela toplotnog opterećenja između izvora toplotne energije vrši se na konkurentskoj osnovi u skladu sa kriterijumom minimalnih specifičnih varijabilnih troškova za proizvodnju toplotne energije po izvorima toplotne energije, utvrđenim na način utvrđenim principima određivanja cijena u oblasti snabdijevanja toplinom, koje je odobrila Vlada Ruske Federacije, na osnovu zahtjeva organizacija koje posjeduju izvore toplotne energije, i standarda koji se uzimaju u obzir pri regulisanju tarifa u oblasti snabdijevanja toplotom za odgovarajući period regulacije.

4. Ako se organizacija za snabdevanje toplotom ne slaže sa raspodelom toplotnog opterećenja koja se vrši u šemi snabdevanja toplotom, ona ima pravo žalbe na odluku o takvoj distribuciji koju je doneo organ ovlašćen u skladu sa ovim saveznim zakonom da odobrava shemu opskrbe toplinom federalnom izvršnom tijelu ovlaštenom od strane Vlade Ruske Federacije.

5. Organizacije za snabdijevanje toplotom i organizacije toplotne mreže koje posluju u istom sistemu za snabdijevanje toplotom, svake godine prije početka grijnog perioda, dužne su da zaključe između sebe ugovor o upravljanju sistemom za snabdijevanje toplotom u skladu sa pravilima za organizovanje toplotne energije. snabdijevanje, odobreno od strane Vlade Ruske Federacije.

6. Predmet sporazuma iz stava 5. ovog člana je postupak uzajamnog delovanja radi obezbeđivanja funkcionisanja sistema za snabdevanje toplotom u skladu sa zahtevima ovog saveznog zakona. Obavezni uslovi ovog ugovora su:

1) utvrđivanje podređenosti dispečerskih službi organizacija za snabdevanje toplotom i organizacija toplotne mreže, postupak njihove interakcije;

2) postupak organizovanja podešavanja toplotnih mreža i regulisanja rada sistema za snabdevanje toplotom;

3) postupak obezbeđivanja pristupa ugovornih strana ili, sporazumno ugovorenih, drugoj organizaciji toplotnim mrežama radi prilagođavanja toplotnih mreža i regulisanja rada sistema za snabdevanje toplotom;

4) postupak interakcije između organizacija za snabdevanje toplotom i organizacija toplotne mreže u vanrednim situacijama i vanrednim situacijama.

7. Ako organizacije za snabdevanje toplotom i organizacije toplotne mreže nisu zaključile ugovor iz ovog člana, postupak upravljanja sistemom za snabdevanje toplotom utvrđuje se ugovorom zaključenim za prethodni grejni period, a ako takav ugovor nije zaključen. ranije, navedenu proceduru utvrđuje organ ovlašćen u skladu sa ovim saveznim zakonom za odobravanje šeme snabdevanja toplotom.

Sistem automatske kontrole opskrbe toplinom sastoji se od sljedećih modula, od kojih svaki obavlja svoj zadatak:

• Glavni kontrolni kontroler. Glavni dio kontrolera je mikroprocesor sa mogućnošću programiranja. Drugim riječima, možete unijeti podatke prema kojima će automatski sistem raditi. Temperatura se može mijenjati u skladu s dobom dana, na primjer, na kraju radnog dana uređaji će se prebaciti na minimalnu snagu, a prije nego što počne, naprotiv, ići će na maksimum kako bi se zagrijati prostorije prije dolaska smjene. Regulator može izvršiti podešavanje termo instalacija u automatskom režimu, na osnovu podataka prikupljenih od strane drugih modula;
• Toplotni senzori. Senzori percipiraju temperaturu rashladne tečnosti sistema, kao i okolinu, šalju odgovarajuće komande kontroleru. Najsavremeniji modeli ove automatike šalju signale putem bežičnih komunikacionih kanala, tako da nije potrebno polaganje složenih sistema žica i kablova, što pojednostavljuje i ubrzava instalaciju;
• Ručna kontrolna tabla. Glavni tasteri i prekidači su koncentrisani ovde, omogućavajući vam da ručno kontrolišete SART. Ljudska intervencija je neophodna prilikom izvođenja probnih vožnji, povezivanja novih modula i nadogradnje sistema. Da bi se postigla maksimalna pogodnost, panel ima displej sa tečnim kristalima koji vam omogućava da pratite sve indikatore u realnom vremenu, pratite njihovu usklađenost sa standardima, poduzimate pravovremene radnje ako prelaze utvrđene granice;
• regulatori temperature. Ovo su izvršni uređaji koji određuju trenutne performanse SART-a. Regulatori mogu biti mehanički ili elektronski, ali njihov zadatak je isti - prilagođavanje poprečnog presjeka cijevi u skladu sa trenutnim vanjskim uvjetima i potrebama. Promjena kapaciteta kanala omogućava smanjenje ili, obrnuto, povećanje količine rashladne tekućine koja se dovodi u radijatore, zbog čega će se temperatura povećati ili smanjiti;
• Oprema za pumpe. SART sa automatizacijom pretpostavlja da se cirkulacija rashladnog sredstva osigurava pumpama koje stvaraju potreban pritisak, koji je neophodan za određeni protok vode. Prirodna shema značajno ograničava mogućnosti prilagođavanja.

Bez obzira na to gdje će automatizirani sustav raditi, u maloj vikendici ili u velikom preduzeću, njegovom dizajnu i implementaciji treba pristupiti sa svom odgovornošću. Nemoguće je samostalno izvršiti potrebne proračune, bolje je sav posao povjeriti stručnjacima. Možete ih pronaći u našoj organizaciji. Brojne pozitivne kritike kupaca, desetine realizovanih projekata visokog stepena složenosti jasan su dokaz našeg profesionalizma i odgovornog odnosa!

Važna komunalna usluga u modernim gradovima je opskrba toplinom. Sistem snabdijevanja toplotom služi za zadovoljavanje potreba stanovništva u uslugama grijanja stambenih i javnih zgrada, vodosnabdijevanja (grijanje vode) i ventilacije.

Savremeni gradski sistem snabdevanja toplotom obuhvata sledeće glavne elemente: izvor toplote, mreže i uređaje za prenos toplote, kao i opremu i uređaje koji troše toplotu - sisteme za grejanje, ventilaciju i toplu vodu.

Sistemi gradskog grijanja se klasificiraju prema sljedećim kriterijima:

• - stepen centralizacije;
• - vrsta rashladnog sredstva;
• - način proizvodnje toplotne energije;
• - način snabdijevanja vodom za toplu vodu i grijanje;
• - broj cjevovoda toplovodnih mreža;
• - način obezbjeđivanja potrošača toplotnom energijom itd.

By stepen centralizacije dovod topline razlikovati dvije glavne vrste:

• 1) centralizovani sistemi za snabdevanje toplotom, koji su razvijeni u gradovima i okruzima sa pretežno višespratnim zgradama. Među njima su: visoko organizovano centralizovano snabdevanje toplotom zasnovano na kombinovanoj proizvodnji toplotne i električne energije u CHP - daljinsko grejanje i daljinsko grejanje iz daljinskog grejanja i kotlova za industrijsko grejanje;
• 2) decentralizovano snabdevanje toplotnom energijom iz malih susednih kotlarnica (prizidne, podrumske, krovne), individualnih grejnih uređaja i dr.; istovremeno nema mreže grijanja i povezanih gubitaka toplotne energije.

By tip rashladne tečnosti Razlikovati sisteme za grijanje na paru i vodu. U sistemima parnog grijanja, pregrijana para djeluje kao nosač topline. Ovi sistemi se uglavnom koriste u tehnološke svrhe u industriji, elektroenergetici. Za potrebe komunalnog snabdijevanja stanovništva toplinom zbog povećane opasnosti tokom njihovog rada, praktično se ne koriste.

U sistemima za grijanje vode, nosač topline je topla voda. Ovi sistemi se uglavnom koriste za snabdevanje toplotnom energijom gradskih potrošača, za snabdevanje toplom vodom i grejanje, au nekim slučajevima i za tehnološke procese. U našoj zemlji sistemi za grijanje vode čine više od polovine svih toplotnih mreža.

By način proizvodnje toplotne energije razlikovati:

• - Kombinovana proizvodnja toplotne i električne energije u termoelektranama. U ovom slučaju se toplina radne termalne pare koristi za proizvodnju električne energije kada se para širi u turbinama, a zatim se preostala toplina ispušne pare koristi za zagrijavanje vode u izmjenjivačima topline koji čine opremu za grijanje turbina. CHP. Topla voda se koristi za grijanje gradskih potrošača. Dakle, u CHP postrojenju, toplota visokog potencijala se koristi za proizvodnju električne energije, a niskopotencijalna toplota se koristi za snabdevanje toplotom. Ovo je energetski smisao kombinovane proizvodnje toplotne i električne energije, koja obezbeđuje značajno smanjenje specifične potrošnje goriva u proizvodnji toplotne i električne energije;
• - odvojena proizvodnja toplotne energije, kada je grijanje vode u kotlarnicama (termoelektranama) odvojeno od proizvodnje električne energije.

By način snabdijevanja vodom za opskrbu toplom vodom, sistemi grijanja vode dijele se na otvorene i zatvorene. U otvorenim sistemima za grijanje vode, topla voda se dovodi do slavina lokalnog sistema tople vode direktno iz mreže grijanja. U zatvorenim sistemima za grijanje vode voda iz toplovodnih mreža se koristi samo kao medij za grijanje u bojlerima - izmjenjivačima topline (bojlera) vode iz slavine, koja potom ulazi u lokalni sistem tople vode.

By broj cjevovoda Postoje jednocevni, dvocevni i višecevni sistemi za snabdevanje toplotom.

By način obezbjeđivanja potrošača sa toplotnom energijom razlikuju se jednostepeni i višestepeni sistemi za snabdevanje toplotom - u zavisnosti od šema za povezivanje pretplatnika (potrošača) na mreže za grejanje. Čvorovi za povezivanje potrošača topline na mreže grijanja nazivaju se pretplatnički ulazi. Na pretplatničkom ulazu svake zgrade postavljeni su bojleri, liftovi, pumpe, armatura, instrumentacija za regulaciju parametara i protoka rashladne tečnosti prema lokalnim grijanjima i vodovodnim armaturama. Stoga se često pretplatnički ulaz naziva lokalno grijanje (MTP). Ako se pretplatnički ulaz gradi za poseban objekat, onda se to naziva individualno grijanje (ITP).

Prilikom organizovanja jednostepenih sistema za opskrbu toplotom, potrošači toplote se direktno spajaju na toplotne mreže. Ovakvo direktno povezivanje uređaja za grijanje ograničava granice dopuštenog tlaka u toplinskim mrežama, budući da je visoki tlak potreban za transport rashladne tekućine do krajnjih potrošača opasan za radijatore grijanja. Zbog toga se jednostepeni sistemi koriste za opskrbu toplinom ograničenog broja potrošača iz kotlarnica s kratkom dužinom toplinske mreže.

U višestepenim sistemima, između izvora toplote i potrošača, postavljaju se centri centralnog grejanja (CHP) ili kontrolno-razvodne tačke (CDP), u kojima se na zahtev lokalnih potrošača mogu menjati parametri rashladnog sredstva. Centri za centralno grijanje i distribuciju opremljeni su pumpnim i bojlerskim jedinicama, kontrolnim i sigurnosnim armaturom, instrumentacijom koja je osmišljena tako da grupi potrošača u kvartu ili okrugu obezbjeđuje toplotnu energiju traženih parametara. Uz pomoć pumpnih ili instalacija za grijanje vode, magistralni cjevovodi (prva faza) su djelimično ili potpuno hidraulički izolovani od distributivnih mreža (druga faza). Iz CHP ili KRP, nosač toplote sa prihvatljivim ili utvrđenim parametrima se napaja zajedničkim ili odvojenim cevovodima druge faze do MTP svake zgrade za lokalne potrošače. Istovremeno, u MTP se vrši samo elevatorsko miješanje povratne vode iz instalacija lokalnog grijanja, lokalna regulacija potrošnje vode za toplu vodu i mjerenje potrošnje toplinske energije.

Organizacija potpune hidrauličke izolacije toplotnih mreža prve i druge faze je najvažnija mjera za poboljšanje pouzdanosti snabdijevanja toplotom i povećanje dometa transporta toplote. Višestepeni sistemi za snabdevanje toplotom sa centralnim grejanjem i distributivnim centrima omogućavaju smanjenje broja lokalnih grejača tople vode, cirkulacionih pumpi i regulatora temperature instaliranih u MTP sa jednostepenim sistemom za desetine puta. U centralnom grejnom centru moguće je organizovati tretman lokalne vodovodne vode radi sprečavanja korozije sistema za snabdevanje toplom vodom. Konačno, tokom izgradnje centara centralnog grijanja i distribucije značajno se smanjuju jedinični operativni troškovi i troškovi održavanja osoblja za servisiranje opreme u MTP.

Toplotna energija u obliku tople vode ili pare transportuje se od termoelektrane ili kotlarnice do potrošača (do stambenih zgrada, javnih zgrada i industrijskih preduzeća) posebnim cevovodima - toplovodnim mrežama. Trasa toplotnih mreža u gradovima i drugim naseljima treba obezbijediti u tehničkim trakama predviđenim za inženjerske mreže.

Savremene toplotne mreže urbanih sistema su složene inženjerske konstrukcije. Njihova dužina od izvora do potrošača je desetine kilometara, a promjer mreže doseže 1400 mm. Struktura toplotnih mreža uključuje toplovode; kompenzatori koji opažaju temperaturna izduženja; oprema za isključivanje, regulaciju i sigurnost instalirana u posebnim komorama ili paviljonima; pumpne stanice; toplinske točke (RTP) i toplinske točke (TP).

Toplotne mreže se dijele na magistralne, položene na glavnim pravcima naselja, razvodne – unutar kvarta, mikropodručja – i odvojke do pojedinačnih zgrada i pretplatnika.

Sheme toplotnih mreža koriste se, u pravilu, grede. Kako bi se izbjegli prekidi u opskrbi potrošača toplinom, pojedinačne glavne mreže su međusobno povezane, kao i ugradnja kratkospojnika između grana. U velikim gradovima, u prisustvu nekoliko velikih izvora topline, složenije toplinske mreže se grade prema prstenastoj shemi.

Da bi se osiguralo pouzdano funkcionisanje ovakvih sistema, neophodna je njihova hijerarhijska konstrukcija, u kojoj je ceo sistem podeljen na više nivoa, od kojih svaki ima svoj zadatak, smanjujući vrednost od gornjeg nivoa ka dnu. Gornji hijerarhijski nivo čine izvori toplote, sledeći nivo su glavne toplotne mreže sa RTP, donji su distributivne mreže sa pretplatničkim ulazima potrošača. Izvori toplote snabdevaju toplovodne mreže zadate temperature i pritiska, obezbeđuju cirkulaciju vode u sistemu i održavaju odgovarajući hidrodinamički i statički pritisak u njemu. Poseduju specijalna postrojenja za prečišćavanje vode, gde se vrši hemijsko prečišćavanje i odzračivanje vode. Glavni tokovi nosača toplote se transportuju kroz glavne toplotne mreže do čvorova potrošnje toplote. U RTP-u se rashladna tečnost distribuira po okruzima, au mrežama okruga održavaju se autonomni hidraulički i termički režimi. Organizacija hijerarhijske konstrukcije sistema za snabdevanje toplotom obezbeđuje njihovu upravljivost tokom rada.

Za kontrolu hidrauličkog i termičkog režima sistema za snabdevanje toplotom, on je automatizovan, a količina isporučene toplote se reguliše u skladu sa standardima potrošnje i zahtevima pretplatnika. Najveća količina toplote se troši na grijanje zgrada. Opterećenje grijanja mijenja se sa vanjskom temperaturom. Za održavanje usklađenosti opskrbe toplinom potrošača koristi centralnu regulaciju o izvorima topline. Samo centralnom regulacijom nije moguće postići visok kvalitet opskrbe toplinom, stoga se na toplinskim mjestima i potrošačima koristi dodatna automatska regulacija. Potrošnja vode za opskrbu toplom vodom se stalno mijenja, a kako bi se održala stabilna opskrba toplinom, hidraulički način rada toplinske mreže se automatski reguliše, a temperatura tople vode održava se konstantnom i jednakom 65°C.

Glavni sistemski problemi koji otežavaju organizaciju efikasnog mehanizma za funkcionisanje snabdevanja toplotom u savremenim gradovima uključuju sledeće:

• - značajno fizičko i moralno habanje opreme sistema za snabdevanje toplotom;
• - visok nivo gubitaka u toplotnim mrežama;
• - veliki nedostatak brojila toplotne energije i regulatora snabdevanja toplotom među stanovnicima;
• - precijenjena toplotna opterećenja potrošača;
• - nesavršenost normativno-pravne i zakonodavne osnove.

Oprema termoelektrana i toplovodnih mreža ima visok stepen habanja u proseku u Rusiji i dostiže 70%. U ukupnom broju kotlarnica za grijanje dominiraju male, neefikasne, proces njihove rekonstrukcije i likvidacije teče vrlo sporo. Povećanje toplotnih kapaciteta godišnje zaostaje za povećanjem opterećenja 2 puta ili više. Zbog sistematskih prekida u snabdijevanju kotlovskim gorivom u mnogim gradovima, svake godine nastaju ozbiljne poteškoće u snabdijevanju stambenim prostorima i kućama toplinom. Pokretanje sistema grijanja u jesen se proteže na nekoliko mjeseci, "nedovoljno zagrijani" stambeni prostori zimi postali su norma, a ne izuzetak; stopa zamjene opreme opada, povećava se broj opreme u hitnom stanju. To je predodredilo posljednjih godina naglo povećanje stope kvarova u sistemima za opskrbu toplinom.

Osobitosti opskrbe toplinom su rigidni međusobni utjecaj načina opskrbe toplinom i potrošnje topline, kao i višestrukost dovodnih mjesta za nekoliko dobara (toplotna energija, struja, rashladna tekućina, topla voda). Svrha opskrbe toplinom nije obezbjeđivanje proizvodnje i transporta, već održavanje kvaliteta ovih dobara za svakog potrošača.

Ovaj cilj je postignut relativno efikasno uz stabilne brzine protoka rashladne tečnosti u svim elementima sistema. Regulacija “kvaliteta” koju koristimo, po svojoj prirodi, podrazumijeva promjenu samo temperature rashladne tekućine. Pojava zgrada s kontrolom potražnje osigurala je nepredvidljivost hidrauličkih režima u mrežama uz održavanje konstantnosti troškova u samim zgradama. Pritužbe u susjednim kućama morale su biti otklonjene prekomjernom cirkulacijom i pripadajućim masovnim preljevima.

Modeli hidrauličkog proračuna koji se danas koriste, uprkos njihovoj periodičnoj kalibraciji, ne mogu da obezbede obračun odstupanja u troškovima na ulazima zgrade zbog promena u unutrašnjoj proizvodnji toplote i potrošnji tople vode, kao i uticaja sunca, vetra i kiše. Uz aktuelnu kvalitativno-kvantitativnu regulaciju, potrebno je „vidjeti“ sistem u realnom vremenu i obezbijediti:

• kontrola maksimalnog broja mjesta isporuke;
• usaglašavanje tekućih bilansa ponude, gubitaka i potrošnje;
• kontrolna akcija u slučaju neprihvatljivog kršenja režima.

Upravljanje bi trebalo biti što automatizirano, inače ga je jednostavno nemoguće implementirati. Izazov je bio postići ovo bez nepotrebnih troškova postavljanja kontrolnih punktova.

Danas, kada u velikom broju zgrada postoje mjerni sistemi sa mjeračima protoka, senzorima temperature i pritiska, nerazumno je koristiti ih samo za finansijske proračune. ACS "Teplo" je izgrađen uglavnom na generalizaciji i analizi informacija "od potrošača".

Prilikom kreiranja automatizovanog sistema upravljanja, prevaziđeni su tipični problemi zastarelih sistema:

• zavisnost od ispravnosti proračuna mjernih uređaja i pouzdanosti podataka u neprovjerljivim arhivama;
• nemogućnost objedinjavanja operativnih bilansa zbog nedosljednosti u vremenu mjerenja;
• nemogućnost kontrole procesa koji se brzo mijenjaju;
• neusklađenost sa novim zahtjevima sigurnosti informacija federalnog zakona "O sigurnosti kritične informacijske infrastrukture Ruske Federacije".

Efekti implementacije sistema:

Potrošačke usluge:

• utvrđivanje realnih stanja za sve vrste robe i komercijalnih gubitaka:
• utvrđivanje mogućih vanbilansnih prihoda;
• kontrolu stvarne potrošnje energije i njene usklađenosti sa tehničkim specifikacijama za priključenje;
• uvođenje ograničenja koja odgovaraju nivou plaćanja;
• prelazak na dvodelnu tarifu;
• praćenje KPI-ja za sve službe koje rade sa potrošačima i ocjenjivanje kvaliteta njihovog rada.

Eksploatacija:

• utvrđivanje tehnoloških gubitaka i bilansa u toplotnim mrežama;
• dispečerska i hitna kontrola prema stvarnim režimima;
• održavanje optimalnih temperaturnih rasporeda;
• praćenje stanja mreža;
• podešavanje načina opskrbe toplinom;
• kontrola isključenja i kršenja režima.

Razvoj i ulaganja:

• pouzdana procjena rezultata implementacije projekata poboljšanja;
• procjena efekata investicionih troškova;
• razvoj shema opskrbe toplinom u realnim elektronskim modelima;
• optimizacija prečnika i konfiguracije mreže;
• smanjenje troškova priključka, uzimajući u obzir stvarne rezerve propusnog opsega i uštede energije za potrošače;
• planiranje renoviranja
• organizacija zajedničkog rada CHP i kotlarnica.

Uvođenje sistema automatskog upravljanja (ACS) za grijanje, ventilaciju, opskrbu toplom vodom je glavni pristup uštedi toplinske energije. Instalacija sistema automatskog upravljanja u pojedinačnim toplotnim tačkama, prema Sveruskom institutu za termotehniku ​​(Moskva), smanjuje potrošnju toplote u stambenom sektoru za 5-10%, au administrativnim prostorijama za 40%. Najveći učinak postiže se optimalnom regulacijom u proljetno-jesenjem periodu grijne sezone, kada automatizacija točaka centralnog grijanja praktički ne ispunjava u potpunosti svoju funkcionalnost. U uslovima kontinentalne klime južnog Urala, kada tokom dana razlika vanjske temperature može biti 15-20 ° C, uvođenje automatskih upravljačkih sistema za grijanje, ventilaciju i opskrbu toplom vodom postaje vrlo relevantno.

Upravljanje toplinom u zgradi

Upravljanje toplotnim režimom se svodi na njegovo održavanje na zadatom nivou ili promenu u skladu sa datim zakonom.

Na termalnim točkama reguliraju se uglavnom dvije vrste toplotnog opterećenja: opskrba toplom vodom i grijanje.

Za obje vrste toplotnog opterećenja, ACP mora održavati nepromijenjene zadate vrijednosti za temperaturu tople vode i zraka u grijanim prostorijama.

Posebnost regulacije grijanja je velika termička inercija, dok je inercija sistema tople vode znatno manja. Stoga je zadatak stabilizacije temperature zraka u grijanoj prostoriji mnogo teži od zadatka stabilizacije temperature tople vode u sistemu za opskrbu toplom vodom.

Glavni uznemirujući uticaji su spoljni meteorološki uslovi: spoljna temperatura, vetar, sunčevo zračenje.

Postoje sljedeće principijelno moguće upravljačke sheme:

• regulacija odstupanja unutrašnje temperature prostorija od zadate uticajem na protok vode koja ulazi u sistem grijanja;
• regulacija u zavisnosti od poremećaja spoljašnjih parametara, što dovodi do odstupanja unutrašnje temperature od zadate;
• regulacija ovisno o promjenama vanjske temperature i unutar prostorije (smetnjama i odstupanjem).

Rice. 2.1 Strukturni dijagram upravljanja sobnom temperaturom prema odstupanju sobne temperature

Na sl. 2.1 prikazan je blok dijagram kontrole toplotnog režima prostorije prema odstupanju unutrašnje temperature prostorije, a na sl. Na slici 2.2 prikazan je blok dijagram kontrole toplotnog režima prostorije perturbacijom spoljašnjih parametara.

Rice. 2.2. Strukturni dijagram kontrole toplotnog režima prostorije perturbacijom spoljašnjih parametara

Unutrašnji remetilački uticaji na toplotni režim zgrade su neznatni.

Za metodu kontrole smetnji, sljedeći signali se mogu odabrati kao signali za praćenje vanjske temperature:

• temperatura vode koja ulazi u sistem grijanja;
• količina toplote koja ulazi u sistem grejanja:
• potrošnja rashladne tečnosti.

ACP mora uzeti u obzir sljedeće načine rada sistema daljinskog grijanja, u kojima:

• kontrola temperature vode na izvoru topline nije zasnovana na trenutnoj vanjskoj temperaturi, koja je glavni faktor koji remeti unutrašnju temperaturu. Temperatura vode u mreži na izvoru toplote određena je temperaturom vazduha tokom dužeg perioda, uzimajući u obzir prognozu i raspoloživu toplotnu snagu opreme. Kašnjenje transporta, mjereno satom, također dovodi do neusklađenosti između temperature vode u mreži pretplatnika i trenutne vanjske temperature;
• hidraulički režimi toplotnih mreža zahtevaju ograničavanje maksimalne, a ponekad i minimalne potrošnje vode iz mreže za termo podstanicu;
• opterećenje opskrbe toplom vodom ima značajan uticaj na režime rada sistema grijanja, što dovodi do promjenjive temperature vode tokom dana u sistemu grijanja ili potrošnje vode u mreži za sistem grijanja, ovisno o vrsti sistema za opskrbu toplinom, shemi za spajanje bojlera i sheme grijanja.

Sistem kontrole poremećaja

Za sistem kontrole poremećaja karakteristično je da:

• postoji uređaj koji mjeri veličinu smetnje;
• prema rezultatima mjerenja, regulator vrši kontrolni učinak na brzinu protoka rashladne tekućine;
• kontroler prima informacije o temperaturi u prostoriji;
• glavna smetnja je vanjska temperatura zraka, koju kontrolira ACP, pa će se smetnja zvati kontroliranom.

Varijante upravljačkih shema za smetnje s gornjim signalima praćenja:

• regulacija temperature vode koja ulazi u sistem grijanja prema trenutnoj vanjskoj temperaturi;
• regulacija protoka topline dovedene u sustav grijanja prema trenutnoj vanjskoj temperaturi;
• regulacija potrošnje vode u mreži prema vanjskoj temperaturi zraka.

Kao što se vidi sa slika 2.1, 2.2, bez obzira na način regulacije, sistem automatske regulacije dovoda toplote treba da sadrži sledeće glavne elemente:

• primarni mjerni uređaji - senzori temperature, protoka, pritiska, diferencijalnog pritiska;
• sekundarni mjerni uređaji;
• izvršni mehanizmi koji sadrže regulatorna tijela i pogone;
• mikroprocesorski kontroleri;
• uređaji za grijanje (bojleri, grijalice, radijatori).

ASR senzori za dovod topline

Nadaleko su poznati glavni parametri opskrbe toplinom, koji se održavaju u skladu sa zadatkom uz pomoć automatskih upravljačkih sistema.

U sistemima grijanja, ventilacije i tople vode obično se mjere temperatura, protok, pritisak, pad pritiska. U nekim sistemima se mjeri toplotno opterećenje. Metode i metode za mjerenje parametara nosača topline su tradicionalne.

Rice. 2.3

Na sl. 2.3 prikazuje temperaturne senzore švedske kompanije Tour and Anderson.

Automatski regulatori

Automatski regulator je alat za automatizaciju koji prima, pojačava i pretvara signal isključivanja kontrolirane varijable i ciljano utječe na objekt regulacije.

Trenutno se uglavnom koriste digitalni kontroleri bazirani na mikroprocesorima. U ovom slučaju, obično u jednom mikroprocesorskom kontroleru, implementirano je nekoliko regulatora za sisteme grijanja, ventilacije i tople vode.

Većina domaćih i stranih regulatora za sisteme za snabdevanje toplotom imaju istu funkcionalnost:

1. ovisno o temperaturi vanjskog zraka, regulator osigurava potrebnu temperaturu nosača topline za grijanje zgrade prema rasporedu grijanja, upravljajući regulacijskim ventilom s električnim pogonom instaliranim na cjevovodu mreže grijanja;


2. automatsko prilagođavanje rasporeda grijanja vrši se u skladu sa potrebama određene zgrade. Za najveću efikasnost uštede toplote, raspored snabdevanja se stalno prilagođava uzimajući u obzir stvarne uslove toplotne tačke, klimu i toplotne gubitke u prostoriji;


3. ušteda toplotnog nosača noću postiže se privremenim načinom regulacije. Promjena zadatka za djelomično smanjenje rashladne tekućine ovisi o vanjskoj temperaturi, tako da, s jedne strane, smanjuje potrošnju topline, s druge strane, ne smrzava i ne zagrijava prostoriju na vrijeme ujutro. Istovremeno, automatski se izračunava trenutak uključivanja dnevnog režima grijanja, odnosno intenzivnog grijanja kako bi se postigla željena temperatura prostorije u pravo vrijeme;


4. Regulatori omogućavaju da se osigura što niža temperatura povratne vode. Ovo obezbeđuje zaštitu sistema od smrzavanja;


5. vrši se automatska korekcija podešena u sistemu tople vode. Kada je potrošnja u sistemu potrošne tople vode niska, prihvatljiva su velika odstupanja temperature (povećana mrtva zona). Na taj način se vreteno ventila neće prečesto mijenjati i produžit će mu se vijek trajanja. Kada se opterećenje poveća, mrtva zona se automatski smanjuje, a preciznost upravljanja se povećava;


6. alarm se aktivira kada se prekorače zadane vrijednosti. Obično se generišu sljedeći alarmi:
   • temperaturni alarm, u slučaju razlike između stvarne i podešene temperature;
   • alarm pumpe dolazi u slučaju kvara;
   • alarmni signal sa senzora pritiska u ekspanzionoj posudi;
   • alarm za životni vijek se aktivira ako je oprema došla do kraja vijeka trajanja;
   • opšti alarm - ako je kontrolor registrovao jedan ili više alarma;


7. parametri regulisanog objekta se registruju i prenose na računar.

Rice. 2.4

Na sl. Prikazani su 2.4 mikroprocesorski kontroleri ECL-1000 kompanije Danfoss.

Regulatori

Pogon je jedna od karika automatskih upravljačkih sistema dizajniranih da direktno utiču na objekat regulacije. U opštem slučaju, uređaj za aktiviranje se sastoji od pokretačkog mehanizma i regulacionog tela.

Rice. 2.5

Pogon je pogonski dio regulatornog tijela (slika 2.5).

U sistemima za automatsku regulaciju opskrbe toplinom koriste se uglavnom električni (elektromagnetski i elektromotor).

Regulatorno tijelo je dizajnirano da mijenja protok materije ili energije u objektu regulacije. Postoje tijela za regulaciju doziranja i gasa. Uređaji za doziranje uključuju uređaje koji mijenjaju brzinu protoka tvari promjenom performansi jedinica (dozatora, hranilica, pumpi).

Rice. 2.6

Regulatori gasa (slika 2.6) su varijabilni hidraulički otpor koji mijenja brzinu protoka tvari mijenjajući njenu površinu protoka. To uključuje kontrolne ventile, dizala, sekundarne klapne, slavine, itd.

Regulatore karakteriše mnogo parametara, od kojih su glavni: protok Kv, nazivni pritisak Py, pad pritiska preko regulatora Dy i nazivni prolaz Dy.

Pored navedenih parametara regulatornog tijela, koji uglavnom određuju njihov dizajn i dimenzije, postoje i druge karakteristike koje se uzimaju u obzir pri izboru regulatornog tijela, u zavisnosti od specifičnih uslova njihove upotrebe.

Najvažnija je karakteristika protoka, koja uspostavlja zavisnost protoka u odnosu na kretanje ventila pri konstantnom padu pritiska.

Regulacioni ventili prigušne zaklopke su obično profilisani sa linearnom ili jednakoprocentnom karakteristikom protoka.

Sa karakteristikom linearne širine pojasa, povećanje propusnog opsega je proporcionalno povećanju kretanja kapije.

Sa karakteristikom širine opsega u jednakom procentu, prirast propusnog opsega (kada se mijenja pomicanje zatvarača) je proporcionalan trenutnoj vrijednosti propusnog opsega.

U uslovima rada, tip karakteristike protoka se menja u zavisnosti od pada pritiska na ventilu. Uz pomoć, kontrolni ventil karakterizira karakteristika protoka, koja je ovisnost relativne brzine protoka medija o stepenu otvaranja regulacionog tijela.

Najmanja vrijednost propusnosti, pri kojoj karakteristika propusnosti ostaje unutar specificirane tolerancije, procjenjuje se kao minimalna propusnost.

U mnogim aplikacijama za automatizaciju industrijskih procesa, regulator mora imati širok raspon protoka, što je omjer nominalnog protoka i minimalnog protoka.

Neophodan uslov za pouzdan rad automatskog regulacionog sistema je ispravan izbor oblika karakteristike protoka regulacionog ventila.

Za određeni sistem, karakteristika protoka je određena vrijednostima parametara medija koji teče kroz ventil i njegove karakteristike protoka. Generalno, karakteristika protoka se razlikuje od karakteristike protoka, budući da parametri medija (uglavnom pritisak i pad pritiska) obično zavise od brzine protoka. Stoga je zadatak odabira željenih karakteristika protoka regulacijskog ventila podijeljen u dvije faze:

1. izbor oblika karakteristika protoka, osiguravajući konstantnost koeficijenta prijenosa regulacijskog ventila u cijelom rasponu opterećenja;


2. izbor oblika karakteristike protoka, koji daje željeni oblik karakteristike protoka za date parametre medija.

Prilikom modernizacije sistema grijanja, ventilacije i tople vode specificiraju se dimenzije tipične mreže, raspoloživi tlak i početni tlak medija, regulaciono tijelo se bira tako da se pri minimalnom protoku kroz ventil gubi gubitak u odgovara viškom pritiska medija koji razvija izvor, a oblik karakteristike protoka je blizak datom. Metoda hidrauličkog proračuna pri odabiru regulacijskog ventila je prilično naporna.

AUZhKH trust 42 je u saradnji sa SUSU razvio program za proračun i odabir regulatornih tijela za najčešće sisteme grijanja i tople vode.

Kružne pumpe

Bez obzira na šemu za povezivanje toplotnog opterećenja, cirkulaciona pumpa je ugrađena u krug sistema grejanja (slika 2.7).

Rice. 2.7. Kružna pumpa (Grundfog).

Sastoji se od regulatora brzine, elektromotora i same pumpe. Moderna cirkulaciona pumpa je pumpa sa vlažnim rotorom sa vlažnim rotorom koja ne zahteva održavanje. Kontrolu motora obično vrši elektronski regulator brzine dizajniran da optimizuje performanse pumpe koja radi u uslovima povećanih spoljašnjih smetnji koje utiču na sistem grejanja.

Djelovanje cirkulacione pumpe zasniva se na zavisnosti pritiska od performansi pumpe i po pravilu ima kvadratni karakter.

Parametri cirkulacijske pumpe:

• performanse;
• maksimalni pritisak;
• brzina;
• raspon brzine.

AUZhKH trust 42 ima potrebne informacije o proračunu i odabiru cirkulacijskih pumpi i može pružiti potrebne savjete.

Izmjenjivači topline

Najvažniji elementi opskrbe toplinom su izmjenjivači topline. Postoje dvije vrste izmjenjivača topline: cijevni i pločasti. Pojednostavljeno, cijevni izmjenjivač topline može se predstaviti kao dvije cijevi (jedna cijev je unutar druge gruba). Pločasti izmjenjivač topline je kompaktan izmjenjivač topline montiran na odgovarajući okvir od valovitih ploča opremljenih brtvama. Cjevasti i pločasti izmjenjivači topline koriste se za opskrbu toplom vodom, grijanje i ventilaciju. Glavni parametri bilo kojeg izmjenjivača topline su:

• snaga;
• koeficijent prolaza toplote;
• gubitak pritiska;
• maksimalna radna temperatura;
• maksimalni radni pritisak;
• maksimalni protok.

Izmjenjivači topline s školjkom i cijevi imaju nisku efikasnost zbog niskih brzina protoka vode u cijevima i prstenastom prostoru. To dovodi do niskih vrijednosti koeficijenta prijenosa topline i, kao rezultat, nerazumno velikih dimenzija. Tokom rada izmjenjivača topline moguće su značajne naslage u obliku kamenca i produkata korozije. Kod izmjenjivača topline s školjkom i cijevi, uklanjanje naslaga je vrlo teško.

U poređenju sa cevastim izmenjivačima toplote, pločasti razmenjivači toplote se odlikuju povećanom efikasnošću zbog poboljšanog prenosa toplote između ploča, u kojima turbulentno rashladno sredstvo teče protivstrujno. Osim toga, popravak izmjenjivača topline je prilično jednostavan i jeftin.

Pločasti izmjenjivači topline uspješno rješavaju probleme pripreme tople vode u grijanjima bez gubitaka topline, pa se danas aktivno koriste.

Princip rada pločastih izmjenjivača topline je sljedeći. Tečnosti koje su uključene u proces prenosa toplote uvode se kroz mlaznice u izmenjivač toplote (slika 2.8).

Rice. 2.8

Zaptivke, postavljene na poseban način, obezbeđuju distribuciju tečnosti u odgovarajućim kanalima, eliminišući mogućnost mešanja tokova. Vrsta rebra na pločama i konfiguracija kanala biraju se u skladu sa potrebnim slobodnim prolazom između ploča, čime se osiguravaju optimalni uslovi za proces razmene toplote.

Rice. 2.9

Pločasti izmjenjivač topline (slika 2.9) sastoji se od skupa valovitih metalnih ploča sa rupama u uglovima za prolaz dvije tekućine. Svaka ploča je opremljena brtvom koja ograničava prostor između ploča i osigurava protok tekućine u ovom kanalu. Brzina protoka rashladnih tečnosti, fizička svojstva tečnosti, gubici pritiska i temperaturni uslovi određuju broj i veličinu ploča. Njihova rebrasta površina doprinosi povećanju turbulentnog toka. Kontaktirajući u ukrštajućim pravcima, nabori podupiru ploče koje se nalaze u uslovima različitog pritiska oba rashladna sredstva. Da biste promijenili kapacitet (povećali toplinsko opterećenje), potrebno je u paket izmjenjivača topline dodati određeni broj ploča.

Sumirajući gore navedeno, napominjemo da su prednosti pločastih izmjenjivača topline:

• kompaktnost. Pločasti izmjenjivači topline su više od tri puta kompaktniji od izmjenjivača topline s školjkom i cijevi i više od šest puta lakši pri istoj snazi;
• jednostavnost ugradnje. Izmjenjivači topline ne zahtijevaju poseban temelj;
• niski troškovi održavanja. Visoko turbulentno strujanje rezultira niskim stepenom zagađenja. Novi modeli izmjenjivača topline dizajnirani su na način da produže period rada, koji ne zahtijeva popravku, što je više moguće. Čišćenje i provjera traje malo vremena, jer se u izmjenjivačima topline izvlači svaki grijaći sloj, koji se može čistiti pojedinačno;
• efikasno korišćenje toplotne energije. Pločasti izmjenjivač topline ima visok koeficijent prijenosa topline, prenosi toplinu od izvora do potrošača uz male gubitke;
• pouzdanost;
• mogućnost značajnog povećanja toplinskog opterećenja dodavanjem određenog broja ploča.

Temperaturni režim zgrade kao objekta regulacije

Pri opisu tehnoloških procesa opskrbe toplinom koriste se projektne šeme statike koje opisuju stabilna stanja i projektne šeme dinamike koje opisuju prolazne modove.

Projektne šeme sistema za snabdevanje toplotom određuju odnos između ulaznih i izlaznih efekata na objekat upravljanja pod glavnim unutrašnjim i eksternim smetnjama.

Moderna zgrada je složen sistem toplote i električne energije, stoga se uvode pojednostavljene pretpostavke za opis temperaturnog režima zgrade.

• Za višespratnice civilne zgrade lokaliziran je dio zgrade za koji se vrši proračun. Budući da se temperaturni režim u zgradi razlikuje u zavisnosti od poda, horizontalnog rasporeda prostorija, temperaturni režim se izračunava za jednu ili više najpovoljnije lociranih prostorija.


• Proračun konvektivnog prijenosa topline u prostoriji izvodi se iz pretpostavke da je temperatura zraka u svakom trenutku ista u cijelom volumenu prostorije.


• Prilikom određivanja prijenosa topline kroz vanjske kućišta, pretpostavlja se da kućište ili njegov karakteristični dio imaju istu temperaturu u ravninama okomitim na smjer strujanja zraka. Tada će se proces prijenosa topline kroz vanjska kućišta opisati jednodimenzionalnom jednačinom provođenja topline.


• Proračun prijenosa topline zračenja u prostoriji također omogućava niz pojednostavljenja:

  a) smatramo da je vazduh u prostoriji zračeći medij;
  b) zanemarujemo višestruke refleksije radijantnih fluksova od površina;
  c) složeni geometrijski oblici se zamjenjuju jednostavnijim.



• Parametri vanjske klime:

  a) ako se temperaturni režim prostorija izračunava na ekstremne vrijednosti indikatora vanjske klime koji su mogući u datom području, tada će toplinska zaštita ograda i snaga sistema za kontrolu mikroklime osigurati stabilnu usklađenost sa specificirani uslovi;
  b) ako prihvatimo mekše zahtjeve, tada će u prostoriji u nekim vremenskim trenucima doći do odstupanja od projektnih uslova.

Stoga je pri određivanju projektnih karakteristika vanjske klime obavezno voditi računa o sigurnosti unutrašnjih uslova.

Specijalisti AUZhKH Trust 42, zajedno sa naučnicima SUSU, razvili su kompjuterski program za izračunavanje statičkih i dinamičkih režima rada pretplatničkih provodnika.

Rice. 2.10

Na sl. 2.10 prikazani su glavni ometajući faktori koji djeluju na objekt regulacije (prostor). Izvor topline Q, koji dolazi iz izvora topline, obavlja funkcije kontrolnog djelovanja za održavanje sobne temperature T pom na izlazu iz objekta. Vanjska temperatura T nar, brzina vjetra V vjetar, sunčevo zračenje J rad, unutrašnji toplinski gubitak Q unutra su uznemirujući utjecaji. Svi ovi efekti su funkcije vremena i nasumični su. Zadatak je kompliciran činjenicom da su procesi prijenosa topline nestacionarni i opisani su diferencijalnim jednadžbama u parcijalnim derivatima.

Ispod je pojednostavljena shema dizajna sistema grijanja, koja precizno opisuje statičke toplinske uvjete u zgradi, a također vam omogućava da kvalitativno procijenite utjecaj glavnih poremećaja na dinamiku prijenosa topline, kako biste implementirali glavne metode za regulaciju procesi zagrevanja prostora.

Trenutno se studije složenih nelinearnih sistema (oni uključuju procese prijenosa topline u grijanoj prostoriji) provode korištenjem metoda matematičkog modeliranja. Upotreba kompjuterske tehnologije za proučavanje dinamike procesa grijanja prostora i mogućih metoda upravljanja je efikasna i pogodna inženjerska metoda. Efikasnost modeliranja leži u činjenici da se dinamika složenog realnog sistema može proučavati korišćenjem relativno jednostavnih aplikativnih programa. Matematičko modeliranje vam omogućava da istražite sistem uz kontinuirano mijenjanje njegovih parametara, kao i uznemirujuće utjecaje. Posebno je vrijedna upotreba programskih paketa za modeliranje za proučavanje procesa grijanja, jer se proučavanje analitičkim metodama pokazuje kao vrlo naporno i potpuno neprikladno.

Rice. 2.11

Na sl. 2.11 prikazuje fragmente projektne šeme statičkog načina rada sistema grijanja.

Slika ima sljedeće simbole:

1. t 1 (T n) - temperatura mrežne vode u dovodu elektroenergetske mreže;
2. T n (t) - vanjska temperatura;
3. U - omjer miješanja jedinice za miješanje;
4. φ - relativna potrošnja vode iz mreže;
5. ΔT - projektna razlika temperature u sistemu grijanja;
6. δt je izračunata temperaturna razlika u mreži grijanja;
7. T in - unutrašnja temperatura grijanih prostorija;
8. G - potrošnja vode iz mreže na grijalištu;
9. D p - pad pritiska vode u sistemu grejanja;
10. t - vrijeme.

Uz pretplatnički unos sa instaliranom opremom za zadato proračunsko opterećenje grijanja Q 0 i dnevnim rasporedom opterećenja toplom vodom Q r, program omogućava rješavanje bilo kojeg od sljedećih zadataka.

Pri proizvoljnoj vanjskoj temperaturi T n:

• odrediti unutrašnju temperaturu grijanog prostora T in, pri čemu su specificirani protok vode mreže ili ulaz G sa i graf temperature u dovodnom vodu;
• odrediti potrošnju mrežne vode za ulaz G c, potrebnu za obezbjeđivanje zadate unutrašnje temperature grijanih prostorija T in sa poznatim temperaturnim grafom toplinske mreže;
• odrediti potrebnu temperaturu vode u dovodu toplinske mreže t 1 (grafikon temperature mreže) kako bi se osigurala specificirana unutrašnja temperatura grijanih prostorija T in pri datom protoku vode mreže G s. Ovi zadaci se rješavaju za bilo koju shemu priključka na sistem grijanja (zavisnu, neovisnu) i bilo koju shemu priključka za toplu vodu (serijsko, paralelno, mješovito).

Pored gore navedenih parametara, u svim karakterističnim točkama sheme određuju se i brzine protoka vode i temperature, brzine protoka topline za sustav grijanja i toplinska opterećenja oba stupnja grijača, te gubici tlaka nosača topline u njima. Program vam omogućava da izračunate režime pretplatničkih ulaza sa bilo kojom vrstom izmjenjivača topline (ljuske i cijevi ili ploča).

Rice. 2.12

Na sl. 2.12 prikazuje fragmente projektne šeme dinamičkog načina rada sistema grijanja.

Program za proračun dinamičkog toplotnog režima zgrade omogućava pretplatnički unos sa odabranom opremom za dato projektovano toplotno opterećenje Q 0 za rešavanje bilo kog od sledećih zadataka:

• proračun regulacijske sheme za toplinski režim prostorije prema odstupanju njene unutrašnje temperature;
• proračun regulacijske sheme za toplinski režim prostorije prema perturbaciji vanjskih parametara;
• proračun toplotnog režima zgrade kvalitativnim, kvantitativnim i kombinovanim metodama regulacije;
• proračun optimalnog regulatora sa nelinearnim statičkim karakteristikama realnih elemenata sistema (senzora, regulacionih ventila, izmenjivača toplote, itd.);
• kod proizvoljno promjenjive vanjske temperature T n (t), potrebno je:
• utvrditi promjenu u vremenu unutrašnje temperature grijanih prostorija T in;
• odrediti promjenu vremena protoka mrežne vode pa ulaz G sa potrebnim za obezbjeđivanje zadate unutrašnje temperature grijanog prostora T in proizvoljnim temperaturnim grafikom toplinske mreže;
• odrediti vremensku promjenu temperature vode u dovodu toplinske mreže t 1 (t).

Ovi zadaci se rješavaju za bilo koju shemu priključka na sistem grijanja (zavisnu, neovisnu) i bilo koju shemu priključka za toplu vodu (serijsko, paralelno, mješovito).

Implementacija ASR za opskrbu toplinom u stambenim zgradama

Rice. 2.13

Na sl. 2.13 prikazuje shematski dijagram automatskog upravljačkog sistema za grijanje i opskrbu toplom vodom u individualnom grijaćem mjestu (ITP) sa zavisnim priključkom sustava grijanja i dvostepenom šemom grijača tople vode. Montirao ga je AUZhKH trust 42, prošao testove i operativne provjere. Ovaj sistem je primjenjiv na bilo koju shemu priključka za sisteme grijanja i tople vode ovog tipa.

Osnovni zadatak ovog sistema je održavanje zadate zavisnosti promene potrošnje mrežne vode za sistem grejanja i tople vode od temperature spoljašnjeg vazduha.

Priključivanje sistema grijanja zgrade na mreže grijanja vrši se prema zavisnoj shemi sa miješanjem pumpom. Za pripremu tople vode za potrebe vodoopskrbe planira se ugradnja pločastih grijača priključenih na toplovodnu mrežu po mješovitoj dvostepenoj shemi.

Sistem grijanja zgrade je dvocijevni vertikalni sistem sa nižim razvodom magistralnih cjevovoda.

Sistem automatske kontrole opskrbe toplinom zgrade uključuje rješenja za:

• za automatsku kontrolu rada vanjskog kruga opskrbe toplinom;
• za automatsku kontrolu rada unutrašnjeg kruga sistema grijanja zgrade;
• stvoriti način udobnosti u prostorijama;
• za automatsku kontrolu rada izmjenjivača topline PTV.

Sistem grijanja je opremljen mikroprocesorskim regulatorom temperature vode za krug grijanja zgrade (unutrašnji krug), zajedno sa temperaturnim senzorima i motorizovanim regulacionim ventilom. Ovisno o vanjskoj temperaturi zraka, upravljački uređaj osigurava potrebnu temperaturu nosača topline za grijanje zgrade prema planu grijanja, upravljajući regulacijskim ventilom s električnim pogonom instaliranim na direktnom cjevovodu iz mreže grijanja. Da bi se ograničila maksimalna temperatura povratne vode koja se vraća u mrežu grijanja, signal sa temperaturnog senzora koji je instaliran na cjevovodu povratne vode u mrežu grijanja ulazi u mikroprocesorski kontroler. Mikroprocesorski kontroler štiti sistem grijanja od smrzavanja. Za održavanje konstantnog diferencijalnog tlaka, na ventilu za kontrolu temperature nalazi se regulator diferencijalnog tlaka.

Za automatsku kontrolu temperature zraka u prostorijama zgrade, projektom su predviđeni termostati na uređajima za grijanje. Termoregulatori pružaju udobnost i štede toplinsku energiju.

Za održavanje konstantnog diferencijalnog tlaka između direktnog i povratnog cjevovoda sustava grijanja ugrađuje se regulator diferencijalnog tlaka.

Za automatsku kontrolu rada izmjenjivača topline na ogrjevnoj vodi se ugrađuje automatski regulator temperature koji mijenja dovod vode za grijanje u zavisnosti od temperature zagrijane vode koja ulazi u sistem PTV-a.

U skladu sa zahtjevima „Pravila za obračun toplotne energije i rashladne tekućine“ iz 1995. godine, komercijalno obračunavanje toplotne energije je vršeno na ulazu toplinske mreže u ITP pomoću mjerača toplotne energije ugrađenog na dovodnom cjevovodu od toplovodnu mrežu i mjerač zapremine ugrađen na povratnom cjevovodu u toplovodnu mrežu.

Toplomjer uključuje:

• mjerač protoka;
• CPU;
• dva temperaturna senzora.

Mikroprocesorski kontroler daje indikaciju parametara:

• količina toplote;
• količina rashladne tečnosti;
• temperatura rashladne tečnosti;
• temperaturna razlika;
• vrijeme rada toplomjera.

Svi elementi sistema automatskog upravljanja i opskrbe toplom vodom izrađeni su pomoću Danfoss opreme.

Mikroprocesorski kontroler ECL 9600 je dizajniran za kontrolu temperaturnog režima vode u sistemima grijanja i tople vode u dva nezavisna kruga i koristi se za ugradnju na grijna mjesta.

Regulator ima relejne izlaze za upravljanje regulacionim ventilima i cirkulacionim pumpama.

Stavke koje treba povezati na ECL 9600 kontroler:

• senzor vanjske temperature zraka ESMT;
• senzor temperature na dovodu rashladne tečnosti u cirkulacijskom krugu 2, ESMA/C/U;
• reverzibilni pogon regulacionog ventila serije AMB ili AMV (220 V).

Osim toga, po želji se mogu pričvrstiti sljedeći elementi:

• senzor temperature povratne vode iz cirkulacijskog kruga, ESMA/C/U;
• ESMR senzor unutrašnje temperature zraka.

Mikroprocesorski kontroler ECL 9600 ima ugrađene analogne ili digitalne tajmere i LCD zaslon za jednostavno održavanje.

Ugrađeni indikator služi za vizuelno praćenje parametara i podešavanje.

Kada je priključen ESMR/F senzor temperature zraka u zatvorenom prostoru, temperatura medija za grijanje se automatski korigira na dovodu u sustav grijanja.

Regulator može ograničiti vrijednost temperature povratne vode iz cirkulacijskog kruga u režimu praćenja ovisno o vanjskoj temperaturi (proporcionalno ograničenje) ili postaviti konstantnu vrijednost za maksimalno ili minimalno ograničenje temperature povratne vode iz cirkulacijskog kruga.

Funkcije udobnosti i uštede topline:

• snižavanje temperature u sistemu grijanja noću iu zavisnosti od vanjske temperature ili prema podešenoj vrijednosti smanjenja;
• mogućnost rada sistema sa povećanom snagom nakon svakog perioda pada temperature u sistemu grijanja (brzo zagrijavanje prostorije);
• mogućnost automatskog isključivanja sistema grijanja pri određenoj zadanoj vanjskoj temperaturi (ljetno isključenje);
• sposobnost rada s raznim vrstama mehaniziranih aktuatora regulacijskog ventila;
• daljinsko upravljanje kontrolerom pomoću ESMF/ECA 9020.

Zaštitne karakteristike:

• ograničavanje maksimalne i minimalne temperature vode koja se dovodi u cirkulacijski krug;
• kontrola pumpe, periodična šetnica ljeti;
• zaštita sistema grijanja od smrzavanja;
• mogućnost povezivanja sigurnosnog termostata.

Savremena oprema za automatske sisteme upravljanja toplotom

Domaće i strane kompanije nude širok spektar savremene opreme za automatske sisteme za kontrolu snabdevanja toplotom sa skoro istom funkcionalnošću:

1. Kontrola grijanja:
   • Prigušenje vanjske temperature.
   • Monday Effect.
   • Linearna ograničenja.
   • Granice povratne temperature.
   • Korekcija sobne temperature.
   • Samoispravljajući raspored hranjenja.
   • Optimizacija vremena pokretanja.
   • Ekonomični način rada noću.


2. Upravljanje PTV-om:
   • Funkcija niskog opterećenja.
   • Ograničenje temperature povratne vode.
   • Odvojeni tajmer.


3. Kontrola pumpe:
   • Zaštita od smrzavanja.
   • Isključite pumpu.
   • Razmjena pumpi.


4. Alarmi:
   • Od pumpe.
   • Temperatura smrzavanja.
   • Generale.

Setovi opreme za snabdevanje toplotom poznatih kompanija Danfoss (Danska), Alfa Laval (Švedska), Tour and Anderson (Švedska), Raab Karcher (Nemačka), Honeywell (SAD) uglavnom uključuju sledeće instrumente i uređaje za kontrolu i računovodstvo sistemi.

1. Oprema za automatizaciju grejne tačke zgrade:
   


2. Oprema za mjerenje topline.
   


3. Pomoćna oprema.
   • Kontrolni ventili.
   • Kuglasti ventili se postavljaju za hermetičko zatvaranje uspona i za odvod vode. Istovremeno, u otvorenom stanju, tokom rada sistema, kuglasti ventili praktički ne stvaraju dodatni otpor. Mogu se ugraditi i na sve grane na ulazu u zgradu i na trafostanici.
   • Odvodni kuglasti ventili.
   • Postavlja se nepovratni ventil kako bi se spriječilo da voda uđe u povratni vod iz dovodnog voda kada je pumpa zaustavljena.
   • Mrežasti filter, sa kuglastim ventilom na odvodu, na ulazu u sistem omogućava prečišćavanje vode od čvrstih suspenzija.
   • Automatski ventilacioni otvori obezbeđuju automatsko ispuštanje vazduha prilikom punjenja sistema grejanja, kao i tokom rada sistema grejanja.
   • Radijatori.
   • Konvektori.
   • Interfoni ("Vika" AUZhKH trust 42).

AUZhKH od povjerenja 42 analizirao je funkcionalnost opreme sistema automatske kontrole opskrbe toplinom najpoznatijih kompanija: Danfoss, Tour i Anderson, Honeywell. Zaposleni u trustu mogu dati kvalifikovane savjete o implementaciji opreme ovih firmi.