Датчик температуры esmt

Автоматизация систем теплоснабжения

Автоматизация систем теплоснабжения обеспечивает:

постоянный контроль расхода теплоресурсов в зависимости от температуры воздуха в помещениях и уличной температуры;

поддержание требуемой температуры горячей воды в системе горячего водоснабжения (ГВС);

снижение затрат на теплоресурсы за счет выбора оптимальных режимов работы, понижения параметров в неэксплуатируемых помещениях и максимального использования тепла солнечной энергии, освещения, электрических приборов, людей;

снижение затрат на эксплуатацию систем за счет упрощения диагностики, постоянного контроля рабочих режимов, информирования о сервисных интервалах.

Контроль и регулировку рабочих параметров веток теплоснабжения обеспечивает контроллер ECL Comfort производства фирмы Dunfoss.

Наличие встроенной возможности передачи данных о режимах работы системы на диспетчерский пульт позволяет встроить автоматику в систему автоматизированного управления зданием и обеспечить согласованную работу всех инженерных систем.

Согласование режимов работы в минимальном исполнении производится по веткам:

отопление;

теплоснабжение вентиляции;

теплоснабжение завес;

теплоснабжение теплых полов.

не требовать постоянного присутствия специалистов службы эксплуатации при работе оборудования.

Опыт внедрения энергосберегающих мероприятий в дзержинском филиале нижегородского государственного технического университета

С.Ф. Сергеев, С.И. Смирнов, Л.Д. Зуев

Нижегородский государственный технический университет

В рамках программы "Первоочередных мероприятий по энергосбережению в учебных заведениях Нижегородской области" на базе Дзержинского филиала Нижегородского государственного технического университета (ДФ НГТУ) ыла разработана демонстрационная зона по внедрению комплекса мероприятий по экономии энергетических ресурсов.

Существует большое количество энергосберегающих мероприятий, которые значительно отличаются по материальным, трудовым затратам и эффективности их применений. Из них необходимо выбирать те мероприятия, которые удовлетворяют условию получения максимального эффекта при минимальных затратах. Перед разработкой комплекса мероприятий, был проведен энергоаудит зданий ДФ НГТУ с целью выявления "узких" мест в энергопотреблении, устранение которых даст наибольший эффект.

Из материалов энергоаудита следует, что затраты на тепловую и электрическую энергию примерно одинаковые, однако потенциальные возможности по экономии тепловой энергии превышают таковые по электрической энергии, поэтому основное внимание было уделено экономии тепла. Для отработки энергосберегающих мероприятий было сосредоточено внимание на первом корпусе ДФ НГТУ, который потребляет более половины энергоресурсов всего комплекса зданий, относящихся к филиалу.

Приборное обследование и расчет показали, что тепловые потери здания первого корпуса ДФ НГТУ распределяются следующим образом:

• теплопроводность стен и крыши - 43 %;
• инфильтрация окон и входных дверей - 20 %;
• инфильтрация стен и крыши - 5 %;
• теплопроводность и конвекция окон - 20 %;
• теплопроводность пола подвала - 4 %;
• тепловое излучение окон - 8 %.

По результатам энергетического аудита был предложен следующий комплекс мероприятий:

1. установка погодного компенсатора на системе отопления; установка регулятора температуры обратного трубопровода на системе вентиляции и регулятора температуры горячей воды в системе горячего водоснабжения (ГВС);

2. частичная и полная закладка окон в фойе, переходах и лестничных клетках;

3. установка штор из полимерной пленки в межрамном пространстве окон;

4. уплотнение оконных и дверных проемов;

5. уменьшение воздухообмена между зданиями.

Ниже приводится краткое описание выбранных мероприятий в системе теплоснабжения и методик оценки их эффективности.

Установка теплосчетчика

Первым этапом в энергосбережении является налаживание учета энергоресурсов. При этом основной целью установки теплосчетчиков являлось не столько получение экономии от разницы реальной и договорной величин тепловой нагрузки, сколько налаживание приборного учета тепловой энергии, без которого эффективность мероприятий, направленных на сбережение тепловой энергии, может быть оценена только с точки зрения улучшения комфортности в зданиях.

Перед установкой теплосчетчика необходимо определить предполагаемый эффект от его установки. Приборный учет тепловой энергии для потребителя может быть экономически оправдан в двух случаях: когда фактическое потребление тепловой энергии значительно меньше договорной величины или когда предполагается проведение какихлибо мероприятий по экономии тепловой энергии.

Мониторинг, проведенный в течение трех отопительных сезонов 33 узлов учета тепловой энергии, установленных в городе Дзержинске в ходе реализации областной программы "Бюджетный теплосчетчик", показал, что в большинстве случаев договорные величины тепловых нагрузок, определяемые на основании проектных данных, достаточно точно соответствуют фактическому теплопотреблению. При этом экономический эффект, в основном, был получен в тех зданиях, где есть система тепловой вентиляции, на практике не используемая. Примером такого здания является корпус №1 ДФ НГТУ, где проектная величина тепловой нагрузки системы вентиляции составляет 31 % от общей тепловой нагрузки здания. Уменьшение финансовых затрат от установки теплосчетчика в корпусе №1 за время мониторинга составило 11 % от расчетной величины затрат на теплоснабжение.

Установка теплосчетчика неизбежно влечет за собой необходимость технического обслуживания и периодической поверки. Затраты на обслуживание и поверку могут превысить снижение затрат на оплату тепловой энергии. Однако если в здании планируется проведение мероприятий по экономии тепловой энергии, то установка теплосчетчика становится необходимой.

Автоматизация систем отопления, вентиляции и ГВС

ДФ НГТУ получает тепловую энергию от Дзержинской ТЭЦ. Теплоносителем является вода с постоянным расходом и температурным графиком 13070 °С. Корпус №1 ДФ НГТУ имеет систему отопления, разделенную на 3 отдельных контура, каждый из которых подключен к внешней тепловой сети через отдельный водоструйный элеватор; систему приточной вентиляции и бойлерную систему ГВС с параллельным подключением к системе теплоснабжения.

Решение автоматизировать системы отопления, вентиляции и ГВС было продиктовано следующими причинами:

• Сильная зависимость средней температуры воздуха в здании от температуры окружающей среды: от +25°С при +16°С на улице до +12°С при 30°С. Такая зависимость является следствием несоответствия температурного графика теплоносителя тепловым потребностям здания в теплую погоду и его несоблюдением источником тепла - в холодную.
• Неуправляемость потока теплоносителя через систему вентиляции, что приводит к завышению теплопотребления в теплую погоду, а при выключении электродвигателя калорифера - к завышению температуры обратного трубопровода системы теплоснабжения.
• Зависимость температуры нагретой воды в системе ГВС от ее расхода и завышение температуры обратного трубопровода системы теплоснабжения при отсутствии ее потребления.
• Штрафные санкции со стороны энергоснабжающей организации по причине завышения температуры обратного трубопровода системы теплоснабжения.

Целью автоматизации являлось регулирование расхода тепловой энергии в комплексе с другими энергосберегающими мероприятиями, поддержание комфортной температуры в здании и обеспечение оптимальных тепловых и гидравлических режимов работы системы теплоснабжения. Отсюда вытекают основные функции, которые должна выполнять система автоматизации:

• поддержание заданной температуры воздуха в помещениях;
• поддержание требуемого температурного графика в подающем и обратном трубопроводах системы отопления;
• снижение теплопотребления здания в ночное время и нерабочие дни;
• ограничение температуры обратного трубопровода системы вентиляции;
• поддержание требуемой температуры горячей воды в системе ГВС.

Вся система автоматики в ДФ НГТУ выполнена на базе оборудования фирмы "Danfoss" и включает в себя 5 независимых узлов: узел регулирования в системе ГВС; узел регулирования в системе вентиляции; 3 узла регулирования в системе отопления.

В системе ГВС на подающем трубопроводе установлен регулятор температуры типа AVTB20, температурный датчик которого установлен на трубопровод горячей воды на выходе из бойлера. Регулятор поддерживает величину расхода теплоносителя, необходимую для нагрева воды до заданной температуры. Этим обеспечивается постоянство температуры нагретой воды и исключается завышение температуры обратного трубопровода при изменении расхода горячей воды.

В системе вентиляции для ограничения температуры обратного трубопровода установлен ограничитель температуры типа FJV25. Ограничитель стабилизирует температуру теплоносителя в обратном трубопроводе, в результате чего исключается завышение температуры обратного трубопровода системы вентиляции при обеспечении необходимого количества тепла при полной нагрузке.

В системе отопления организовано 3 отдельных контура регулирования, смонтированных в элеваторных узлах здания. Каждый контур включает в себя комплект оборудования, состоящий из регулирующего клапана типа VF2 с исполнительным механизмом AMV123, циркуляционного трехскоростного насоса типа UPS 5060/2F мощностью 400 Вт фирмы "Grundfos", датчиков температуры подающего и обратного трубопроводов типа ESMA, датчика температуры воздуха в помещении типа ESMR, датчика температуры наружного воздуха типа ESMT. Основным звеном в каждом контуре регулирования является электронный регулятор температуры - погодный компенсатор производства фирмы "Danfoss". В двух элеваторных узлах, расположенных в непосредственной близости друг от друга, применен двухканальный регулятор типа ECL9600, а в третьем элеваторном узле - одноканальный регулятор типа ECL9300. Каждый из этих регуляторов осуществляет контроль температуры подающего и обратного трубопроводов, наружного воздуха, воздуха в здании и управление регулирующим клапаном. Каждый из регуляторов позволяет вручную менять все настройки, определяющие режимы работы системы отопления. Оба регулятора снабжены таймерами, позволяющими поддерживать в разное время различную температуру в здании. Схема одного контура регулирования системы отопления показана на рис. 1.

Работает система регулирования следующим образом: регулятор температуры - погодный компенсатор получает информацию о температуре от всех 4 датчиков и на основании заложенного температурного графика определяет необходимую степень открытия клапана (1). При изменении степени открытия клапана происходит изменение расхода теплоносителя, поступающего в систему отопления из внешней тепловой сети. При этом происходит изменение коэффициента подмеса и, следовательно, температуры подающего трубопровода после элеватора. Циркуляционный насос (2) необходим для обеспечения требуемой циркуляции теплоносителя в системе отопления при малой степени открытия регулирующего клапана, когда водоструйный элеватор не способен обеспечить необходимый подмес теплоносителя из обратной магистрали. Посредством изменения степени открытия клапана 1 регулятор температуры поддерживает необходимый температурный график, т.е. требуемую зависимость температуры подающего трубопровода системы отопления от температуры наружного воздуха. Заданный температурный график может подвергаться параллельному смещению для поддержания в здании комфортной температуры. Кроме этого, регулятор осуществляет ограничение минимальной и максимальной температуры подающего трубопровода и максимальной температуры обратного трубопровода системы отопления.

Cтраницы: 1 | 2 | 3 | читать дальше>>

Приложение 1

1 — одноходовой пластинчатый теплообменник Danfoss

3 — насос одинарный циркуляционный, подпиточный

4,5 — клапан регулирующий седельный с редукторным электроприводом

6 — регулятор перепада давлений с импульсными трубками

7 — регулятор перепуска

8 — соленоидный клапан системы подпитки типа EV220В с электромагнитной катушкой и штекером

9 — электроконтактное реле давления системы подпитки типа KPI35

11 — электронный регулятор температуры (контроллер)

12 — датчик температуры наружного воздуха ESMT

13 — датчик температуры теплоносителя электронной системы регулирования с гильзой или без гильзы типа ESMU

16 — кран шаровой запорный или аналогичный под приварку или фланцевый

17 — кран шаровой муфтовый

18 — кран трехходовой для контрольного манометра или с устройством для продувки

20 — клапан обратный, резьбовой или фланцевый

21 — фильтр сетчатый, резьбовой или фланцевый

22 — манометр показывающий

23 — термометр показывающий

24 — клапан балансировочный ручной

25 — грязевик

26 — закрытый расширительный сосуд

Узел ввода

Узел ввода может различаться в зависимости от схемы системы теплоснабжения (закрытая или открытая), способа присоединения систем отопления и вентиляции к тепловой сети (зависимое или независимое), а также от общей тепловой мощности ТП.

Для обеспечения надежной работы оборудования БТП узел ввода, кроме запорной арматуры и грязевика, должен оснащаться сетчатым фильтром Danfoss.

При независимом присоединении потребителей к тепловой сети через водоподогреватели от обратного трубопровода узла ввода делается ответвление с отдельным для подключения узлов подпитки фильтром.

В узле ввода первая запорная арматура на подающем и обратном трубопроводах должна быть стальной. Этому требованию удовлетворяют краны шаровые стальные фирмы Danfoss типа JiP, фланцевые или приварные.

Минимально допустимый условный проход трубопроводов узла ввода — 32 мм.

Узел учета теплопотребления

Узлом учета теплопотребления оснащаются все без исключения ТП. Он выполняется по отдельной части проекта ТП в соответствии с требованиями «Правил учета тепловой энергии и теплоносителя». Фирма Danfoss предлагает для оснащения узла теплоучета теплосчетчик типа «Логика 9943-У4» на базе ультразвукового расходомера SONO 2500 СТ и тепловычислителя СПТ 943.1.

Расходомеры устанавливаются на подающем и обратном трубопроводах ТП, на подпиточном трубопроводе при его наличии, а также на трубопроводе системы ГВС, после узла приготовления горячей воды при открытой схеме теплоснабжения. При конструировании узла учета до расходомеров SONO следует предусматривать прямолинейные участки трубопроводов, указанные в паспортах на соответствующие расходомеры.

В схемах узла учета теплопотребления на подающем и обратном трубопроводах также показаны преобразователи температуры КТПР и давления MBS 3000 (по требованию теплоснабжающей организации) комплекта теплосчетчика «Логика 9943-У4».

При комплектации теплового пункта узлом учета и блочной установкой тепловычислитель обычно размещается отдельно от щита управления БТП.

Узел обеспечения гидравлических режимов

Современные ТП должны обеспечивать стабильные гидравлические режимы работы всей системы централизованного теплоснабжения. Для этого в схемах БТП предусматриваются регуляторы перепада давлений, установленные перед теплоиспользующими системами или отдельными регулирующими клапанами и выполняющие сразу несколько функций:

• защищают системы теплопотребления от колебаний давлений в наружных тепловых сетях;
• предотвращают передачу в тепловую сеть колебаний давлений, вызываемых работой регулирующих клапанов в системах теплопотребления;
• обеспечивают работу регулирующих устройств ТП в оптимальном режиме, исключая возможность образования кавитации и шумов;
• предохраняют, при определенных условиях, системы теплопотребления от недопустимых давлений, а также от опорожнения;
• позволяют, при применении определенных модификаций регуляторов, ограничить максимальный расход теплоносителя.

Данные функции наилучшим образом реализуются в случае установки регуляторов перепада давлений перед каждым регулирующим клапаном ТП (как на данной схеме). при независимом присоединении систем отопления или вентиляции к тепловой сети, регулятор перепада давлений установлен на обратном трубопроводе, где он будет работать в более щадящем температурном режиме.

Импульсные трубки регулятора перепада давлений подключены к трубопроводам, через шаровые краны с целью сохранения работо-способности БТП во время проверки или ревизии регулирующего блока регулятора и периодической продувки трубок.

Узлы приготовления теплоносителя для отопления или вентиляции

Узлы приготовления теплоносителя для отопления и вентиляции однотипные. Они могут выполняться с зависимым или независимым присоединением к тепловой сети. Выбор той или иной схемы присоединения определяется пьезометрическим графиком на вводе тепловой сети в ТП, высотой системы отопления или местом размещения других теплоиспользующих установок, прочностью примененного оборудования (Ру. на которое оно рассчитано) и особыми требованиями теплоснабжающей организации. Предпочтение в данном случае отдано независимому способу присоединения систем через водоподогреватели, как наиболее современному. Гидравлическое разобщение внутренних систем здания и системы теплоснабжения обеспечивает наивысшую надежность и исключает применение сложных узлов согласования давлений с применением дорогостоящих регуляторов давлений «после себя» или регуляторов подпора и насосного оборудования.

Узел подпитки

Узел подпитки оснащен автоматизированным подпиточным электромагнитным клапаном и насосным модулем (опционально), реле давления (прессостатом), обратным клапаном, запорной арматурой, расширительным сосудом (в стандартной комплектации в состав БТП не входит.)

Модуль расширительных сосудов является принадлежностью узла подпитки, который применяется при независимом присоединении систем теплопотребления к тепловой сети. В его состав входят, как правило, закрытые мембранные баки различных производителей в комплекте с запорной арматурой и предохранительными клапанами. Обычно баки размещаются на полу непосредственно в помещении ТП.