Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Сборник конференции 2013 (каф.ЭЭП).doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
13.16 Mб
Скачать

Автоматизация индивидуального теплового пункта корпуса этф а.Н.Лыков, а.М.Костыгов , с.А.Пырков, д.А.Власов

(Пермский национальный исследовательскийполитехнический университет, г.Пермь)

Ниже рассмотрены базовые принципы реализации автоматизированных тепловых пунктов (АТП), их необходимость и актуальность. Предложен вариант исполнения АТП на примере корпуса ЭТФ ПНИПУ.

В 2012 году согласно ФЗ №261 в основном закончилась работа по установке приборов учета потребления тепловой энергии в многоквартирных домах, административных, офисных и общественных зданиях. В г. Перми приборы учета тепловой энергии уже установлены на 75% от заявленной потребности.Фактическое потребление тепловой энергии по приборам учета по группам домов в г.Перми оказалось ниже в сравнении с потреблением по нормативам от 10% до 20%.

У потребителей после установки приборов учета начинаются раздумья – каким образом минимизировать затраты на отопление и ГВС. В ближайшие годы по экономическим причинам будет неизбежен переход от ЦТП к автоматизированным ИТП (АТП) в каждом крупном здании.Множество зданий требуют регулирования температуры в помещениях в течении суток, в выходные и праздничные дни. Все источники подтверждают, что итоговое теплосбережение может достигать 40% (гимназия №33, ТСЖ «Горького, 60» г.Перми и др.).

В перспективе каждый дом будет оснащен автоматизированной системой учета потребления энерго­ресурсов, включающей узел учета тепла, воды, электро­энергии, газа на здание в целом, многотарифные электросчет­чики и водосчетчики холодной и горячей воды, счетчики газа, а также теплосчетчики при горизонтальной разводке в каждой квартире, с передачей показаний в рай­онный и центральный диспетчерские пункты (система Smart Metering – «Умный учет»).

Комплексное автоматическое регулирование в АТП включает в себя следующие базовые принципы:

  • Поддержание температуры ГВС нормативными требованиями.

  • Отказ от применения элеваторных узлов смешения, как работающих устойчиво только в нерегулируемых системах отопления.

  • Применение регулируемых клапанов и циркуляционных насосов с частотно-регулируемым электроприводом в системе отопления является настоятельной необходимостью.

  • Регулирование температуры теплоносителя, подаваемого в систему отопления в зависимости от температуры наружного воздуха либо от температуры в референтном помещении зда­ния (последнее предпочтительнее).

  • Индивидуальное автоматическое регулирование на каждом отопи­тельном приборе термостатом, обеспечивающее поддержание за­данной температуры по­мещения.

  • В регулируемых системах отопле­ния при повышении сопротивления у отопительных приборов после установкитермостата двухтрубная (вертикальная или горизонтальная поквартирная) система отопления оказывается наиболее эффек­тивной, обладающей повышенной теплогидравлической устойчивостью.

  • Количественное местное регулирование в сторону снижения теплопотребления потребует и у производителей тепла переходить на комбинированное (количественно-качественное) регулирование.

  • Расширение применения гори­зонтальных систем отопления, исключающих прокладку стояков в помещениях и позволяющих потребителям самим по же­ланию контролиро­вать свое теплопотребление по теплосчетчику, устанавливаемому на вводе в помещение аналогично элект­росчетчику.

  • Зависимые схемы отопления имеют преимущества перед независимыми. Они проще, а значит и дешевле – не требуются дополнительные теплообменники, подпитывающие устройства. При аварийном отключении электричества циркуляция сетевой воды в зависимой системе отопления осуществляется под воздействием располагаемого напора, если регулировочный клапан будет открыт под воздействием электронной пружины. Этим исключено размораживание. Независимые системы отопления требуются только для высотных зданий.

  • При регулировании теплопотребления "релейным" методом (включение - отклю­чение) на период отключения отопления в «нерабочее» времясмесительный насос в отопительной установке на холодное время года надо оставлять включенным, не допуская размораживания системы.

  • Приоритет ГВС перед системой отопления здания в периоды утреннего и вечернего максимумов водоразбора ГВС (так называемое "связанное регулирование"), используя большую аккумулирующую тепловую способность здания. Это позволяет сделать расход воды в подающей магистрали более постоянным и снизить максимум потребления сетевой воды.

  • Интересы теп­лоснабжающих предприятий будут в перспективе учтены изменением тарифной политики, в частности, путем вве­дения двухставочную системы оплаты – за тепловую мощность и тепловую энергию, чтобы стимулировать эффективное использование сетевой воды.

  • Процесс внедрения АТП будет растянут на длительный переходный период. Система автоматизации АТП должна быть легко адаптируемой к изменениям нормативной и законодательной базы, появлением новых средств автоматизации, алгоритмов управления, быть открытой по программным, техническим, интерфейсным средствам.

Конкретное исполнение АТП зависит от величины располагаемого напора, величины ограничения потребления сетевой воды, финансовых возможностей и других индивидуальных особенностей потребителя.

Базовые принципы автоматизации АТП были реализованы для ИТП корпуса ЭТФ. Автоматизация проведена с использованием программно-технического комплекса (ПТК) КОНТАР производства фирмы «МЗТА». ПТК КОНТАР (в дальнейшем КОНТАР) – это комплекс средств для автоматического управления, сбора и передачи информации (мониторинга) и дистанционного управления (диспетчеризации). КОНТАР является основой для решения как простых, так и сложных задач автоматизации, представляя собой сочетание небольшого набора простых и надёжных технических средств ("железа") с развитым открытым программным обеспечением. Свободно программируемые контроллеры, имеющие доступ к инструментальным программам КОНГРАФ, КОНСОЛЬ, КОНТАР SCADA и КОНТАР АРМ, позволяют проектанту, наладчику и пользователю выбрать наиболее удобный вариант для решения поставленных задач.

Реализованная схема АТП корпуса ЭТФ ПНИПУ приведена на рис. 1.

1 -пластинчатый теплообменник, 2- насос смесительно-повысительный системы отопления, 3- насос циркуляционный системы ГВС, 4- клапан двухходовой системы ГВС,

5- клапан трёхходовой регулирующий системы отопления

Рисунок 1 - Модернизированная схема АТП

С целью экономии электроэнергии и для качественного регулирования применены циркуляционный насос в ГВС и смесительно-повысительный насос в контуре отопления. Оба насоса управляются от частотно-регулируемых приводов.

Всистеме отопления возможны следующие алгоритмы реализации:

  • Регулирование температуры прямой отопительной воды по нужному для потребителя отопительному графику в функции температуры наружного воздуха во всем диапазоне ее изменения.

  • Регулирование температуры прямой отопительной воды в функции заданной температуры референтного помещения в течении суток.

  • Регулирование перепада температур прямой и обратной отопительной воды в функции температуры наружного воздуха.

  • Поддержание постоянства перепада давления в системе отопления.

  • Ограничение расхода сетевой воды на отопление и ГВС заданным значением с приоритетом ГВС ("связанное регулирование").

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Энергетика, инновационные направления в энергетике. САLS-технологии в энергетике. Материалы 2-ой Всероссийской научно-технической Интернет-конференции./ А.Н.Лыков. Энергосбережение: проблемы и перспективы. Стр.9-21. Изд-во ПГТУ, 2009.

  2. Пырков В. В. Современные тепловые пункты. Автоматика и регулирование. Киев: «Такi справи», 2007. 252 с.

УДК 621.31