Yksittäisten lämpöpisteiden automatisointi (IHP). Yksilöllinen lämpöpiste ITP-automaatiojärjestelmän suunnittelu

Control Devices and Drive -yhtiön asiantuntijat ovat kehittäneet OWEN-automaatiotyökalujen perusteella automatisoidun ohjausjärjestelmän Permin asuinkompleksin yksittäisille lämpöpisteille. Kuuman ja kylmän veden syöttöä neljään 25-kerroksiseen kerrostaloon ohjataan laitteilla, kuten ohjelmoitava logiikkaohjain, tulo/lähtömoduulit ja käyttöpaneelit.

ITP-automaation ominaisuudet

Yksittäiset lämpöpisteet ovat monimutkaisia teknisiä kohteita, joissa on monia ohjattuja ja mitattuja parametreja sekä erilaisia ohjaussilmukoita. Niitä on valvottava jatkuvasti, ja kaikkea on vaikea seurata yhdellä huoltohenkilöstöllä ilman asianmukaista automaatiota. Käyttäjä reagoi usein hätätilanteeseen hyvin myöhään. Tämän seurauksena onnettomuuden laajuus voi olla varsin merkittävä, ja tällaisissa tapauksissa on erittäin vaikea ymmärtää sen syitä. Kaikki tämä aiheuttaa vahinkoa liiketoiminnalle ja aiheuttaa palveluorganisaatiolle kohtuuttoman suuria materiaalikustannuksia. Esimerkiksi ylipaine voi johtaa putkilinjan rikkoutumiseen, ylilämpötila voi johtaa jäähdytysnestekustannusten nousuun ja pumpun vikaantuminen talvella voi johtaa putkilinjan jäätymiseen.

Ainoastaan automatisoidun ohjausjärjestelmän luominen mahdollistaa laitteiden turvallisen käytön yksittäisillä lämpöpisteillä, mahdollistaa hätä- ja hätätilanteiden nopean tunnistamisen sekä lupaa taloudellisia hyötyjä ylläpitokustannusten ja käytön merkittävästä alenemisesta. työvoimaresursseista.

Listataan tärkeimmät tavoitteet automatisoidun ohjausjärjestelmän luomisessa:

Nopea ja luotettava tiedon vastaanottaminen kohteesta reaaliajassa;

Prosessilaitteiden kunnon valvonta;

Hätätilanteiden ja hätätilanteiden nopea tunnistaminen;

Mahdollisuus ohjata kaikkia esineiden teknisiä parametreja ohjauskeskuksesta etälähetyksen ansiosta.

Samaan aikaan luodulle järjestelmälle asetetaan useita melko tiukkoja vaatimuksia. Automaattisen ohjausjärjestelmän tulee:

Työskentele kellon ympäri reaaliajassa teknisten laitteiden toimintatilan mukaisesti;

Ole laajennettavissa, eli salli tarvittaessa lisäparametrien ja -objektien yhdistäminen;

Ole yksinkertainen ja kätevä tuotantohenkilöstölle;

Sinulla on mahdollisuus kehittyä ja modernisoida.

Tarkastellaan esimerkkinä yksittäisten lämpöpisteiden automatisoitua järjestelmää, jonka Control Devices and Drive LLC:n asiantuntijat ovat kehittäneet ja ottaneet käyttöön yhdessä Permin kaupungin asuinkompleksista. Asuinkompleksi koostuu neljästä 25-kerroksisesta rakennuksesta ja kahdesta yksittäisestä lämpöyksiköstä - yhden ITP:n kahdelle rakennukselle. Järjestelmän lohkokaavio on esitetty kuvassa. 1.

Riisi. 1. ACS ITP:n lohkokaavio

Seuraavia parametreja ohjataan jokaisessa yksittäisessä lämpöpisteessä:

Kuuman veden ja kuuman veden syötön lämpötila ja paine tulo- ja paluuputkissa;

Lämpötila ja vedenpaine alemmilla ja ylemmillä lämmitysvyöhykkeillä;

Jännitteen läsnäolo;

Kierto-, täyttö- ja palopumppujen kunto (päällä/pois/hätä);

Kylmävesipumppujen ohjaus.

Automaatiotyökalujen valinta

Nykypäivän automaatioohjelmistojen ja -laitteistojen markkinat ovat niin laajat ja rikkaat, että useimmissa tapauksissa tarvittavien laitteiden optimaalinen valinta on melko vaikeaa. Mutta kuten aina, pääkysymys on edelleen hinnan ja laadun suhde. Ja tässä suhteessa venäläisen valmistajan tuotteet näyttävät houkuttelevimmilta, koska venäläisten tuotteiden hinnat ovat paljon alhaisemmat kuin ulkomaisten. on toiminut automaatiomarkkinoilla yli kaksikymmentä vuotta ja vakiinnuttanut asemansa luotettavien ja korkean teknologian tuotteiden toimittajana, joita käytetään monenlaisissa jakelujärjestelmissä - yksinkertaisista monimutkaisimpiin. Tärkeää on myös, että yrityksellä on omat edustustonsa, palvelu- ja suunnittelukeskukset kaikilla Venäjän alueilla, joissa voit milloin tahansa, joko puhelimitse tai henkilökohtaisesti, saada kattavaa neuvontaa laitteiden asennuksesta, ohjelmoinnista ja käyttöönotosta.

Siksi automatisoitu ITP-ohjausjärjestelmä perustui pääasiassa OWEN-automaatiotyökaluihin, nimittäin ohjelmoitavaan logiikkaohjaimeen, tulo/lähtömoduulit, käyttöpaneelit, teholähteet. Muiden valmistajien laitteiden joukossa nimetään GSM-modeemi - Siemens mc35i, SDV paineanturit.

Ohjelmisto on kehitetty MasterScada SCADA -järjestelmällä. Päämuistokaavion videokehys on esitetty kuvassa. 2. SCADA-järjestelmä toteuttaa parametrien poikkeamien signaloinnin arkistoituun viestilokiin tallennuksella, järjestelmäparametrien arkistoinnin mahdollisuudella tarkastella kunkin mittauskanavan trendejä sekä prosessilaitteiden ohjauksen.

Riisi. 2. Operaattorin työpiste. ITP-muistokaavio

Toisessa ITP:ssä on OVENin valmistama käyttöpaneeli. Paneeli toteuttaa samat toiminnot kuin operaattorin automatisoidussa työasemassa: prosessiparametrien valvonta, kylmävesipumppujen ohjaus, prosessiparametrien trendien tarkastelu ja tapaturmapäiväkirjan pitäminen.

Automaattisen järjestelmän asentaminen

Vuonna 2011 otettiin käyttöön ensimmäisen yksittäisen lämpöpisteen automatisoitu järjestelmä, joka poisti huoltohenkilöstön jatkuvan läsnäolon tarpeen. Kaikki tiedot onnettomuuksista tai järjestelmäpoikkeamista toimitetaan palveluorganisaatiolle tekstiviestillä ja puheluilla. Lisäksi voit ohjata teknisiä parametreja tekstiviestillä tai etänä toisesta työpaikasta. Jos esimerkiksi pumput on käynnistettävä tai pysäytettävä, käyttäjä kytkee ne päälle tai pois päältä tekstiviestillä tai käyttäjän työasemalta. Nyt on mahdollista arkistoida teknisiä parametreja, analysoida tietoja ja käyttää laitteita.

Kokemus automatisoidun ohjausjärjestelmän onnistuneesta käyttöönotosta mahdollisti sen laajentamisen vuoden 2012 alussa eli toisen ITP:n yhdistämisen. Koska järjestelmällä on kyky modernisoida ja laajentaa, toisen yksittäisen lämpöpisteen liittäminen tehtiin nopeasti ja tehokkaasti.

Yksilöllinen lämpöpiste- tämä on joukko laitteita, jotka koostuvat lämpövoimalaitosten elementeistä, putkista, sulku- ja ohjausventtiileistä, kiertovesipumpuista, lämmönvaihtimista, laitteista ja automaatiolaitteista, jotka varmistavat lämmönkuluttajien liittämisen rakennukseen (lämmitys- ja kuumavesijärjestelmät ) kauko- tai kaupungin lämpöverkkoon ja lämmön siirtämiseen niille energiaa. ITP sijaitsee erillisessä huoneessa tai lisärakennuksessa.

IHP:n päätarkoituksena on siirtää lämpöä toimittajalta kuluttajan verkkoon, ja IHP-automaatiojärjestelmän päätehtävänä on tarjota kuluttajalle tarvittava määrä lämpöä mahdollisimman suurella hyötysuhteella ja minimaalisilla häviöillä - mukavuus ja tehokkuutta.

ITP-automaation avulla ratkaistaan seuraavat tehtävät:

Tyypillinen ITP-järjestelmä

IHP-järjestelmät jakavat rakennukseen saapuvan lämmön useisiin piireihin (kaksi tai useampaan) - nämä voivat olla useita lämmityspiirejä, ilmanvaihtopiirejä, lattialämmityspiirejä ja kuuman veden syöttöpiiri, joka eroaa muista siinä, että siitä voidaan ottaa jäähdytysnestettä.

Lämmitykseen tarkoitetut piirit ovat yleensä kiinni, koko niissä kiertävä jäähdytysneste palaa lämmityslaitteiden läpi kulkemisen jälkeen takaisin, kun taas kuluttajat voivat ottaa kuumaa vettä kuumavesipiiristä, käyttämätön vesi palautetaan lämpöpisteeseen, jossa se sekoitetaan kylmään veteen vesilähteestä hävikkien korvaamiseksi ja lämmitetään.

Piirien vesi lämmitetään lämmönvaihtimissa verkon tai kattilan lämmöstä. Tästä piiristä, kun paine laskee lämmityspiirissä, ne täytetään vedellä. Veden liikkumisen varmistamiseksi käyttövesi- ja lämmityspiirien läpi käytetään kiertovesipumppuja, jotka myös syöttävät kylmää vettä LKV-piiriin.

Jäähdytysnesteen virtauksen säätö tapahtuu sähkökäyttöisillä venttiileillä tai taajuusmuuttajilla, mikä on monissa tapauksissa edullisempaa.

ITP-automaation peruselementit

Yksittäisten lämpöpisteiden automaatiolaitteet ovat samankaltaisia kuin muiden ilmastointijärjestelmien (lämmitys tai ilmanvaihto) automaatiolaitteet; se suoritetaan seuraavilla elementeillä:

Lähestymistavat ITP-automaatioon

Kun ratkaiset ongelman lämpöpisteen automaatio, on tarpeen ottaa huomioon seuraavat ITP:n toiminnan ominaisuudet: jäähdytysnesteen lämpötilan, virtausnopeuden tai painehäviön säätäminen ja ylläpitäminen vuodenajasta, päivästä riippuen sekä viikonloput ja juhlapyhät huomioon ottaen lokiin kirjaamiseen ja tietojen lähettämiseen keskuskonsoliin jne.

Nämä tehtävät voidaan suorittaa ottaen huomioon laitoksen sisäisen kulutuksen (kalliimpia rakentamisen aikana, mutta halvempia käytön aikana) tai "ehdollisen" kirjanpidon avulla.

Paikallinen automaatio. Se olettaa järjestelmän toimintaparametrien "ehdollisen" kirjanpidon. Yleensä tällaiset järjestelmät toimitetaan täydellisenä varusteineen (täydelliset automaatiopaneelit) ja niillä on tietty määrä käyttäjäasetuksia. Oman ohjausalgoritmin kehittäminen ei ole käyttäjän käytettävissä. Ulkoisten järjestelmien toiminta otetaan huomioon ITP:hen virtausten "sisääntulossa" olevien parametrien mukaan.

Lämmönkuluttajien työn huomioiva automaatio toimii rakennusautomaatio- ja lähetysjärjestelmän puitteissa. Tällaisissa järjestelmissä projekti tarjoaa yksittäisiä automaatiopaneeleja, jotka perustuvat vapaasti ohjelmoitaviin ohjaimiin. Käyttäjällä on mahdollisuus kehittää oma ohjausalgoritmi, joka ottaa huomioon sellaiset parametrit kuin ihmisten läsnäolon tiloissa tai nykyisen (hetkellisen) vedenkulutuksen LKV-piireissä. Kaikki riippuu asiakkaan tehtävästä. On selvää, että yksittäisten kilpien kehitys ja kustannukset ovat korkeammat kuin kokonaisten kilpien kustannukset.

Mikä automaatiopaneeli on parempi? On loogista olettaa, että kaikki riippuu järjestelmän laajuudesta ja säästöluvun itseisarvosta. On selvää, että pienessä laitoksessa absoluuttiset säästöt apuohjelmissa eivät koskaan kata yksittäisen automaation kehittämiskustannuksia; suuressa teollisuuslaitoksessa tällainen kilpi voi maksaa itsensä takaisin kuudessa kuukaudessa.

Toteutuksen taloudellinen vaikutus

ITP-automaation käyttöönoton taloudellinen vaikutus saavutetaan seuraavien tekijöiden ansiosta (puhumme automaatiosta ottaen huomioon kuluttajien työn):

Vähentää lämpöenergiahäviöitä pienentämällä lämmönvaihtimien ulkopinnan pinta-alaa ja lämpötilaa.
Lämpöenergiahäviöiden vähentäminen lisäämällä lämmönvaihtimien lämmönsiirtokerrointa, vähentämällä vaadittua lämpötilapainetta ja jäähdytysnesteen kulutusta veden lämmittämiseen;
Jäähdytysnesteen pumppauksen energiankulutus pienenee kuuman veden optimaalisen kierron ansiosta, mikä varmistetaan tehokkaiden kiertovesipumppujen sekä pumppujen ja käyttöveden lämpötilan ohjelmistoohjauksen avulla.
Lämmitysjärjestelmän lämpöenergian kulutuksen vähentäminen ottamalla käyttöön tehokas automaattinen järjestelmä julkisivun polttoaineenkulutuksen säätelyyn ulkoilman lämpötilan perusteella.

ITP-automaatiojärjestelmän suunnittelu

ITP-automaation työkierto alkaa lämmöntoimittajan teknisten eritelmien hankkimisella ja ITP:n suunnittelutehtävän kehittämisellä. Sijoitusmahdollisuudet, teho ja käyttöolosuhteet huomioidaan. ITP:tä suunniteltaessa kiinnitetään paljon huomiota automaatiolaitteiden valintaan. Järkevä lähestymistapa tässä vaiheessa tarjoaa merkittäviä kustannussäästöjä ja säilyttää samalla ITP:n toiminnalliset ominaisuudet. ITP-automaatioprojektin työdokumentaatio voi sisältää seuraavat osat:

Projektin koordinointi kiinteistön käyttöpalvelun kanssa mahdollistaa sen mahdollisten toimintatapojen ennakoinnin ja hätätilanteiden eliminoinnin tulevaisuudessa. Lisäksi tämä mahdollistaa tulevan ITP:n toimituksen ja käyttöönoton.

Usein ITP-automaatioprojekti toteutetaan erillisen piirustussarjan puitteissa, joka koskee vain lämpöpistettä ja voi sisältää osia ITP:n, lämpömekaniikan ja automaation virtalähteestä ja sähkövalaistuksesta.

Toteutus- ja käyttökustannukset

Yksittäisten lämpöpisteiden pitkäaikainen käyttö Venäjällä ja ympäri maailmaa on osoittanut, että nykyaikaisten laitteiden käyttö ja tehokkaiden ohjausalgoritmien kehittäminen voivat vähentää laitoksen lämpöenergian kulutusta 30 % tai enemmän. Laitteiden käyttö- ja korjauskustannuksia voidaan vähentää 40-60 %. Lämpövuotojen havaitseminen ja nopea tiedottaminen käyttöpalveluun vähentää lämpöhäviöitä jopa 15 %.

S. Deineko

Yksilöllinen lämpöpiste (IHP) on joukko laitteita, jotka koostuvat elementeistä, jotka varmistavat lämmitys- ja kuumavesijärjestelmän liittämisen keskuslämmitysverkkoon. ITP:n pääelementit ovat: lämmönvaihtimet, pumput, venttiilit, anturit, säätimet, erilaiset ohjausyksiköt sekä sulku- ja säätöventtiilit

Samanaikaisesti ITP:n kanssa rakennuksiin asennetaan lämpöenergian mittausyksiköt, joiden avulla voidaan seurata rakennuksen lämmitykseen, käyttövesihuoltoon tai ilmanvaihtoon todellisuudessa kuluttaman lämmön määrää. Tämä antaa kuluttajalle mahdollisuuden suorittaa maksuja lämmönjakeluorganisaatiolle mittarilukemien perusteella, mikä puolestaan kannustaa energiaresurssien järkevään käyttöön modernisoimalla järjestelmiään. Tarkempia tietoja lämmönmittausyksiköiden asentamisesta löydät artikkelista ”Lämpömittarin oikea asennus kerrostaloon”.

IHP on tärkein osa rakennusten lämmönjakelusta. Lämmitys- ja kuumavesihuollon säätely sekä lämpöenergian käytön tehokkuus riippuu suurelta osin sen ominaisuuksista. Siksi ITP:hen kiinnitetään suurta huomiota rakennusten lämpömodernisoinnissa, ja tällä hetkellä suuria hankkeita niiden järjestämiseksi kerrostaloissa toteutetaan Ukrainan eri alueilla.
IHP:n massaasennuksen yhteydessä muuttuu myös lämpöenergian jakelukaavio lämmönlähteestä kuluttajalle (kuva 1).

Riisi. 1. Järjestelmät lämpöenergian jakamiseksi lämmönlähteestä kuluttajalle

Nykyaikaiset ratkaisut mahdollistavat jokaisen rakennuksen liittämisen suoraan lämmönlähteeseen keskuslämmityspisteitä (CHS) ohittaen. Tämä järjestelmä mahdollistaa putkiston onnettomuuden tai korjauksen sattuessa vain yhden kuluttajan irrottamisen järjestelmästä, ei koko ryhmää, samalla kun monet kuluttajat eivät saa lämmitystä tai kuumaa vettä.

Lämpöverkkotoiminnan lämpötila-aikataulu määrittää, missä tilassa yksittäinen lämpöpiste toimii jatkossa ja mitä laitteita siihen on asennettava. Verkon toiminnasta on useita lämpötilakaavioita:

150/70 °C;
130/70 °C;
110/70 °C;
95 (90)/70°С.

Jos jäähdytysnesteen lämpötila ei ylitä 95 °C, jää vain jakaa se koko lämmitysjärjestelmään. Tässä tapauksessa on mahdollista käyttää vain tasapainotusventtiileillä varustettua jakotukkia kiertorenkaiden hydrauliseen yhdistämiseen. Jos jäähdytysnesteen lämpötila ylittää 95°C, sitä ei voi käyttää suoraan lämmitysjärjestelmässä ilman lämpötilan säätöä. Tämä on juuri lämpöpisteen tärkeä tehtävä. Tässä tapauksessa on välttämätöntä, että jäähdytysnesteen lämpötila muuttuu ulkoilman lämpötilan mukaan.

Vanhoissa lämpöpisteissä (kuvat 2, 3) säätölaitteena käytettiin hissiyksikköä. Tämä mahdollisti merkittävästi laitteiden kustannusten alentamisen, mutta tällaisen TP: n avulla oli mahdotonta säätää tarkasti jäähdytysnesteen lämpötilaa, erityisesti järjestelmän ohimenevien käyttöolosuhteiden aikana, ts. kun ulkoilman lämpötila oli +5 - miinus 5°C. Hissiyksikkö tarjosi vain "laadun" säädön, kun lämmitysjärjestelmän lämpötila muuttui keskuslämmitysverkosta tulevan jäähdytysnesteen lämpötilan mukaan. Tämä johti siihen, että kuluttajat tekivät tilojen ilman lämpötilan "säädön" avoimella ikkunalla ja valtavilla lämpökustannuksilla, jotka menivät mihinkään.

Riisi. 2. Kaavio lämpöpisteestä, jossa on hissiyksikkö:
1 - syöttöputki; 2 - paluuputki; 3 - venttiilit; 4 - vesimittari; 5 - mudankerääjät; 6 - painemittarit; 7 - lämpömittarit; 8 - hissi; 9 - lämmityslaitteet

Siksi pieni alkuinvestointi johti pitkällä aikavälillä taloudellisiin tappioihin. Erityisen alhainen hissiyksiköiden hyötysuhde näkyi energian hinnan nousuna sekä keskuslämmitysverkoston kyvyttömyyteen toimia sen lämpötilan tai hydraulisen aikataulun mukaan, jota varten aiemmin asennetut hissiyksiköt on suunniteltu.

Riisi. 3. "Neuvosto-ajan" rakennuksen ja hissiyksikön lämpösyöttö

Hissin toimintaperiaate on sekoittaa jäähdytysneste keskitetystä verkosta ja vesi lämmitysjärjestelmän paluuputkesta lämpötilaan, joka vastaa tämän järjestelmän standardia. Tämä johtuu ulostyöntöperiaatteesta, kun hissisuunnittelussa käytetään tietyn halkaisijan omaavaa suutinta (kuva 4). Hissiyksikön jälkeen sekoitettu jäähdytysneste syötetään rakennuksen lämmitysjärjestelmään. Hissi yhdistää kaksi laitetta samanaikaisesti: kiertovesipumpun ja sekoituslaitteen. Lämmitysverkoston lämpöolosuhteiden vaihtelut eivät vaikuta lämmitysjärjestelmän sekoituksen ja kierrätyksen tehokkuuteen. Kaikki säätö koostuu oikeasta suuttimen halkaisijan valinnasta, kaasuläpän aluslevystä ja vaaditun sekoituskertoimen varmistamisesta (vakiokerroin 2.2). Hissiyksikön käyttämiseen ei tarvinnut syöttää sähkövirtaa.

Riisi. 4. Kaaviokaavio hissiyksikön suunnittelusta

On kuitenkin lukuisia haittoja, jotka tekevät tyhjäksi tämän laitteen huollon yksinkertaisuuden ja vaatimattomuuden. Käyttötehokkuuteen vaikuttavat suoraan lämpöverkkojen hydraulijärjestelmän vaihtelut. Näin ollen normaalia sekoitusta varten paine-ero tulo- ja paluuputkissa on säilytettävä 0,8 - 2 baarissa; Lämpötilaa hissin uloskäynnissä ei voi säätää ja se riippuu suoraan vain ulkoverkon lämpötilan muutoksista. Tässä tapauksessa, jos kattilahuoneesta tulevan jäähdytysnesteen lämpötila ei vastaa lämpötila-aikataulua, lämpötila hissin ulostulossa on tarpeettoman alhaisempi, mikä vaikuttaa suoraan rakennuksen sisäilman lämpötilaan.

Tällaisia laitteita käytetään laajalti monentyyppisissä rakennuksissa, jotka on kytketty keskuslämmitysverkkoon. Tällä hetkellä ne eivät kuitenkaan täytä energiansäästövaatimuksia, ja siksi ne on korvattava nykyaikaisilla yksittäisillä lämpöyksiköillä. Niiden hinta on paljon korkeampi ja ne tarvitsevat virtalähteen toimiakseen. Mutta samaan aikaan nämä laitteet ovat taloudellisempia - ne voivat vähentää energiankulutusta 30 - 50%, mikä, kun otetaan huomioon nousevat energian hinnat, lyhentää takaisinmaksuaikaa 5 - 7 vuoteen ja laitteen käyttöikää. ITP riippuu suoraan käytettävien hallintalaitteiden laadusta, materiaaleista ja teknisen henkilöstön koulutustasosta sitä huollettaessa.

Nykyaikainen ITP

Energiansäästöä saavutetaan erityisesti säätämällä jäähdytysnesteen lämpötilaa ulkoilman lämpötilan muutosten korjaukset huomioiden. Näitä tarkoituksia varten kukin ITP käyttää laitteita (kuva 5) varmistaakseen tarvittavan kierron lämmitysjärjestelmässä (kiertovesipumput) ja säätelemään jäähdytysnesteen lämpötilaa (säätöventtiilit sähkökäytöllä, säätimet lämpötila-antureilla).

Riisi. 5. Yksittäisen lämpöpisteen kaavio, jossa käytetään säädintä, säätöventtiiliä ja kiertovesipumppua

Useimmissa yksittäisissä lämpöpisteissä on myös lämmönvaihdin liitettäväksi sisäiseen kuumavesijärjestelmään kiertovesipumpulla (tai ilman sitä, riippuen LKV-piiristä). Laitesarja riippuu erityistehtävistä ja lähtötiedoista. Siksi nykyaikaisia ITP:itä kutsutaan modulaariseksi erilaisten suunnitteluvaihtoehtojen sekä kompaktiuden ja kuljetettavuuden vuoksi (kuva 6).

Riisi. 6. Moderni modulaarinen yksittäislämmitysyksikkö koottuna

Tarkastellaan IHP:n käyttöä riippuvaisissa ja riippumattomissa järjestelmissä lämmityksen liittämiseksi keskuslämmitysverkkoon (CHN).

IHP:ssä, jossa lämmitysjärjestelmä on liitetty ulkoisiin verkkoihin, jäähdytysnesteen kiertoa lämmityspiirissä tukee kiertovesipumppu. Pumppua ohjataan automaattisesti ohjaimesta tai vastaavasta ohjausyksiköstä. Säädin ylläpitää myös automaattisesti vaadittua lämpötila-ohjelmaa lämmityspiirissä. Tämä tehdään ohjaamalla ohjausventtiiliä, joka sijaitsee syöttöputkessa ulkoisen lämmitysverkon puolella ("kuuma vesi"). Tulo- ja paluuputkien väliin asennetaan takaiskuventtiilillä varustettu sekoitussilta, jonka ansiosta jäähdytysneste sekoitetaan syöttöputkeen lämmitysjärjestelmän paluulinjasta alhaisemmilla lämpötilaparametreilla (kuva 7).

Riisi. 7. Kaavio moduulilämpöpisteestä, joka on kytketty riippuvaisen piirin mukaan

Tässä järjestelmässä lämmitysjärjestelmän toiminta riippuu keskuslämmitysverkon paineista. Siksi monissa tapauksissa on tarpeen asentaa paine-erosäätimet ja tarvittaessa paineensäätimet "jälkeen" tai "ennen" tulo- tai paluuputkiin.

Itsenäisessä järjestelmässä lämmönvaihdin kytketään ulkoiseen lämmönlähteeseen (kuva 8). Jäähdytysnesteen kierto lämmitysjärjestelmässä suoritetaan kiertovesipumpulla. Pumppua ohjataan automaattisesti ohjaimella tai vastaavalla ohjausyksiköllä. Vaaditun lämpötila-aikataulun automaattinen ylläpito lämmitetyssä piirissä suoritetaan myös elektronisella säätimellä (ohjain). Säädin toimii säädettävällä venttiilillä, joka sijaitsee syöttöputkessa ulkoisen lämmitysverkon puolella ("kuuma vesi").

Riisi. 8. Kaavio moduulilämpöpisteestä, joka on kytketty itsenäisen piirin mukaan:
1 - ohjain; 2 - kaksisuuntainen ohjausventtiili sähkökäytöllä; 3 - jäähdytysnesteen lämpötila-anturit; 4 - ulkoilman lämpötila-anturi; 5 - painekytkin suojaamaan pumppuja kuivakäynniltä; 6 - suodattimet; 7 - venttiilit; 8 - lämpömittarit; 9 - painemittarit; 10 - kiertovesipumput lämmitykseen; 11 - takaiskuventtiili; 12 - kiertovesipumpun ohjausyksikkö; 13 - lämmönvaihdin

Tämän järjestelmän etuna on, että lämmityspiiri on riippumaton keskitetyn verkon hydraulisista tiloista. Lämmitysjärjestelmä ei myöskään kärsi ulkoisesta verkosta tulevan jäähdytysnesteen laadun epäjohdonmukaisuuksista (korroosiotuotteiden, lian, hiekan jne. läsnäolo), samoin kuin paineen laskuista siinä. Samaan aikaan pääomainvestointien kustannukset itsenäistä järjestelmää käytettäessä ovat korkeammat - johtuen lämmönvaihtimen asennuksen ja myöhemmän huollon tarpeesta.

Nykyaikaisissa järjestelmissä käytetään pääsääntöisesti kokoontaitettavia levylämmönvaihtimia (kuva 9), jotka ovat melko helppoja huoltaa ja korjata: jos jokin osa menettää tiiviytensä tai rikkoutuu, lämmönvaihdin voidaan purkaa ja osa vaihtaa. Tarvittaessa voit myös lisätä tehoa lisäämällä lämmönvaihdinlevyjen määrää. Lisäksi juotettuja ei-erotettavia lämmönvaihtimia voidaan käyttää itsenäisissä järjestelmissä.

Riisi. 9. Kokoontaitettavat lämmönvaihtimet itsenäisiin lämmitys- ja käyttövesijärjestelmiin

DBN V.2.5-39:2008 "Rakennusten ja rakenteiden suunnittelulaitteet. Ulkoiset verkot ja rakenteet. Lämpöverkot”, yleensä on määrätty kytkeä lämmitysjärjestelmät riippuvaisen piirin mukaan. Vähintään 12-kerroksisille asuinrakennuksille ja muille kuluttajille määrätään itsenäinen kaavio, jos tämä johtuu järjestelmän hydraulisesta toimintatavasta tai asiakkaan teknisistä tiedoista.

LKV yksittäisestä lämpöpisteestä

Yksinkertaisin ja yleisin on käyttövesilämmittimien yksivaiheinen rinnakkaiskytkentä (kuva 10). Ne on kytketty samaan lämmitysverkkoon kuin rakennusten lämmitysjärjestelmät. Ulkoisen vesiverkon vesi syötetään lämminvesivaraajaan. Siinä sitä lämmitetään lämmönlähteestä toimitetulla verkkovedellä.

Riisi. 10. Kaavio, jossa lämmitysjärjestelmän riippuvainen kytkentä ulkoiseen verkkoon ja LKV-lämmönvaihtimen yksivaiheinen rinnakkaiskytkentä

Jäähtynyt verkkovesi palaa lämmönlähteeseen. Lämminvesivaraajan jälkeen lämmitetty vesijohtovesi tulee lämpimään käyttövesijärjestelmään. Jos tämän järjestelmän laitteet ovat kiinni (esimerkiksi yöllä), kuumaa vettä syötetään jälleen kiertovesiputken kautta LKV-lämmönvaihtimeen.

Lisäksi käytössä on kaksivaiheinen lämminvesilämmitysjärjestelmä. Siinä talvella kylmää vesijohtovettä lämmitetään ensin ensimmäisen vaiheen lämmönvaihtimessa (5 - 30˚C) jäähdytysnesteellä lämmitysjärjestelmän paluuputkesta ja sitten käytetään vettä ulkoverkon syöttöputkesta. lämmittääksesi lopulta veden haluttuun lämpötilaan (60˚C) . Ajatuksena on käyttää lämmitykseen lämmitysjärjestelmän paluujohdon hukkalämpöä. Samalla verkkoveden kulutus veden lämmittämiseen kuuman veden toimittamisessa vähenee. Kesällä lämmitys tapahtuu yksivaiheisen järjestelmän mukaan.

Riisi. 11. Kaavio yksittäisestä lämpöpisteestä, jossa lämmitysjärjestelmä on kytketty itsenäiseen lämmitysverkkoon ja rinnakkaisliitäntä kuumavesijärjestelmään

Monikerroksisessa (yli 20 kerrosta) asuntorakentamisessa käytetään pääasiassa järjestelmiä, joissa lämmitysjärjestelmä kytketään itsenäisesti lämmitysverkkoon ja rinnakkainen kuuman veden syöttö (kuva 11). Tämän ratkaisun avulla voit jakaa rakennuksen lämmitys- ja lämminvesijärjestelmät useisiin itsenäisiin hydraulivyöhykkeisiin, kun yksi IHP sijaitsee kellarissa ja varmistaa rakennuksen alaosan toiminnan esimerkiksi 1.-12. kerros, ja talon teknisessä kerroksessa on täsmälleen sama lämpöyksikkö 13-24 kerroksille. Tässä tapauksessa lämmitystä ja lämmintä käyttövettä on helpompi säätää lämpökuorman muuttuessa, ja niillä on myös pienempi inertia hydraulisen tilan ja tasapainotuksen suhteen.

Vaihtoehto ITP:n säätelyssä

Viime vuosina ITP:n jäähdytysnesteen virtauksen säätelyyn on alettu käyttää yhdistelmäventtiilejä, joissa on yhdistetty paine-erosäädin ja ohjausventtiili samassa kotelossa.

Toiminnallisesti yhdistelmäventtiili voidaan esittää kolmen toiminnallisen elementin (kuva 12): automaattisen paine-eron säätöventtiilin (V2), säätöventtiilin (V1) ja mittauskalvon (V3) yhdistämisenä.

Riisi. 12. Yhdistelmäventtiililaitteen kaavio

Automaattinen paine-eronsäätöventtiili (V2) on varustettu sisäänrakennetulla kalvomoduulilla, jonka kautta ylläpidetään tiettyä paine-eroa P1-P2 sisäänrakennetun säädettävän poikkileikkauksen mittauskalvon (V3) ja säätimen välisellä alueella. venttiili (V1). Tällä tavalla jäähdytysnesteen virtausta venttiilin läpi rajoitetaan ja pidetään tietyllä tasolla. Venttiilin (V1) virtausalueen automaattista säätämistä varten siihen on asennettu sähkötoimilaite.

Riisi. 13 a. Kaavio, jossa lämmitysjärjestelmän riippuvainen kytkeminen ulkoiseen verkkoon yhdistelmäventtiilillä

Virtauksen ja lämpötilan säätimiä käytetään menestyksekkäästi piireissä, joissa on riippuvaiset (kuvat 13 a, 13 b) ja riippumattomat kuluttajien liitännät lämmitysverkkoihin, ja ne korvaavat kaksi erillistä laitetta - paine-erosäätimen ja sähkökäyttöisellä ohjausventtiilillä.

Riisi. 13 b. Kaavio, jossa lämmitysjärjestelmän riippuvainen kytkeminen ulkoiseen verkkoon yhdistelmäventtiilillä

ITP:ssä käytettynä yhdistetty venttiili sijaitsee paine-erosäätimen ja sähkökäyttöisen säätöventtiilin sijasta.

ITP-laitteiden vaatimukset

Nykyisten standardien mukaan ITP:hen on sijoitettava laitteet, varusteet, valvonta-, ohjaus- ja automaatiolaitteet, joiden avulla ne suorittavat:

jäähdytysnesteen lämpötilan säätely sääolosuhteiden mukaan;
jäähdytysnesteen parametrien muuttaminen ja valvonta;
lämpökuormien, jäähdytysnesteen ja lauhteen kustannusten huomioon ottaminen;
jäähdytysnesteen kustannusten säätely;
paikallisen järjestelmän suojaaminen jäähdytysnesteen parametrien hätänousuilta;
jäähdytysnesteen tertiäärinen puhdistus;
lämmitysjärjestelmien täyttö ja lataaminen;
yhdistetty lämmöntuotanto vaihtoehtoisten lähteiden lämpöenergialla.

Kuluttajien liittäminen ulkoiseen verkkoon tulisi suorittaa suunnitelmien mukaisesti, joissa vedenkulutus on minimaalinen, samoin kuin lämpöenergian säästö asentamalla automaattiset lämmönvirtauksen säätimet ja rajoittamalla verkon veden kulutusta. Lämmitysjärjestelmää ei saa liittää lämmitysverkkoon hissin kautta yhdessä automaattisen lämmönvirtaussäätimen kanssa.

On määrätty käyttää erittäin tehokkaita lämmönvaihtimia, joilla on korkeat lämpö- ja toimintaominaisuudet ja pienet mitat. Tuuletusaukot tulee asentaa TP-putkistojen korkeimpiin kohtiin, ja on suositeltavaa käyttää takaiskuventtiileillä varustettuja automaattilaitteita. Alimmille kohdille tulee asentaa sulkuventtiileillä varustetut liittimet veden ja lauhteen poistamiseksi.

Yksittäisen lämpöpisteen sisäänkäynnille tulee asentaa mutasuodatin syöttöputkeen ja siivilät tulee asentaa pumppujen, lämmönvaihtimien, säätöventtiilien ja vesimittareiden eteen. Lisäksi likasuodatin on asennettava paluulinjaan ohjaus- ja mittauslaitteiden eteen. Suodattimien molemmilla puolilla on oltava painemittarit.

Kuumavesikanavien suojaamiseksi kalkkia vastaan määräykset edellyttävät magneettisten ja ultraäänivedenkäsittelylaitteiden käyttöä. Pakkoilmanvaihto, joka on asennettava ITP:hen, on suunniteltu lyhytaikaiseen toimintaan ja sen pitäisi tarjota 10-kertainen vaihto järjestämättömällä raikkaan ilman sisääntulo-ovien kautta.

Melutason ylittymisen välttämiseksi ITP:tä ei saa sijoittaa asuinhuoneistojen, päiväkotien makuuhuoneiden ja leikkihuoneiden tms. viereen, alle tai yläpuolelle. Lisäksi on säädetty, että asennettujen pumppujen melutaso on hyväksyttävä.

Yksittäinen lämpöyksikkö tulee varustaa automaatiolaitteilla, lämmönohjauksella, laskenta- ja säätölaitteilla, jotka asennetaan paikan päälle tai ohjauspaneeliin.

ITP:n automatisoinnin pitäisi tarjota:

lämpöenergiakustannusten säätely lämmitysjärjestelmässä ja verkkoveden enimmäiskulutuksen rajoittaminen kuluttajalla;
aseta lämpötila LKV-järjestelmässä;
staattisen paineen ylläpitäminen lämmönkulutusjärjestelmissä, kun ne on kytketty itsenäisesti;
ilmoitettu paine paluuputkessa tai vaadittu vedenpaine-ero lämpöverkkojen tulo- ja paluuputkissa;
lämmönkulutusjärjestelmien suojaaminen kohonneelta paineelta ja lämpötilalta;
varapumpun käynnistäminen, kun päätyöntekijä on sammutettu;
kyky integroida ITP:n työ yhtenäiseksi ohjaus- ja valvontajärjestelmäksi (SCADA).

Nykyaikaiset yksittäiset lämpöyksiköt mahdollistavat etäkäytön lämmitysyksikön ohjaamiseen. Näin voit järjestää keskitetyn jakelujärjestelmän ja valvoa lämmitys- ja lämminvesijärjestelmien toimintaa. ITP:n laitetoimittajat ovat johtavia asiaankuuluvien laitteiden valmistajia, esimerkiksi: automaatio - Honeywell (USA); pumput - Grundfos (Tanska), Wilo (Saksa); lämmönvaihtimet - Alfa Laval (Ruotsi), Tranter (Ruotsi) jne.

On myös syytä huomata, että nykyaikaiset ITP:t sisältävät varsin monimutkaisia laitteita, jotka vaativat määräaikaista teknistä ja huoltohuoltoa, joka koostuu esimerkiksi siiviläten pesusta (vähintään 4 kertaa vuodessa), lämmönvaihtimien puhdistuksesta (vähintään kerran 5 vuodessa), jne. .d. Ilman asianmukaista huoltoa lämpöpisteen laitteet voivat muuttua käyttökelvottomiksi tai epäonnistua.

Samaan aikaan kaikkien ITP-laitteiden suunnittelussa on sudenkuoppia. Tosiasia on, että kotioloissa keskitetyn verkon syöttöputken lämpötila ei useinkaan vastaa standardoitua, minkä lämmönjakeluorganisaatio ilmoittaa suunnittelua varten myönnetyissä teknisissä eritelmissä.

Samalla ero virallisessa ja todellisessa tiedossa voi olla varsin merkittävä (esimerkiksi todellisuudessa jäähdytysnestettä syötetään enintään 100 ˚C lämpötilassa ilmoitetun 150 ˚C asemesta tai jäähdytysnesteessä on epätasaisuutta. jäähdytysnesteen lämpötila ulkoisista verkoista vuorokaudenajasta riippuen), mikä vaikuttaa vastaavasti laitteiden valintaan, sen myöhempään käyttötehokkuuteen ja viime kädessä sen kustannuksiin. Tästä syystä on suositeltavaa, että IHP:tä rekonstruoitaessa suunnitteluvaiheessa mitataan paikan päällä todelliset lämmönsyötön parametrit ja huomioidaan ne jatkossa laskelmia tehtäessä ja laitteita valittaessa. Samanaikaisesti parametrien välisen mahdollisen eron vuoksi laitteet tulisi suunnitella 5-20% marginaalilla.

Yksilöllisen lämpöpisteen toteutus kerrostaloon käytännössä

Ukrainan ensimmäinen moderni energiatehokas modulaarinen ITP asennettiin Kiovaan vuosina 2001-2005. Maailmanpankin hankkeen "Energian säästäminen hallinto- ja julkisissa rakennuksissa" puitteissa. Kaikkiaan 1 173 ITP:tä asennettiin ja otettiin käyttöön.

Video. Toteutettu projekti kerrostalon yksilöllisellä lämpöpisteellä säästäen jopa 30 % lämmityksessä

Lämpöyksikön modernisointi on yksi edellytyksiä koko rakennuksen energiatehokkuuden lisäämiselle. Tällä hetkellä useat ukrainalaiset pankit ovat mukana luotonannossa näiden hankkeiden toteuttamista varten, myös hallituksen ohjelmien puitteissa. Tästä voit lukea lisää aikakauslehtemme edellisestä numerosta artikkelista "Lämpömodernisointi: mitä tarkalleen ja mihin tarkoitukseen".

Tällä hetkellä useissa Ukrainan kaupungeissa on toteutettu yli tusina suurta ITP:n asennusprojektia eri rahoituslähteiden avulla. Yksittäisten lämpöpisteiden asennus ja käyttö lisää lämpöenergian käytön tehokkuutta, mutta myös merkittäviä säästöjä, mikä nykyaikaisessa todellisuudessa tekee maastamme riippumattomamman muista energiantoimittajamaista.

Lue artikkeleita ja uutisia Telegram-kanavalla AW-Therm. Tilata YouTube-kanava.

Katselukerrat: 206 742

Yksittäisen lämpöpisteen (IHP) automaattinen ohjausjärjestelmä on suunniteltu ohjaamaan lämmön ja kuuman veden syöttöä monikerroksiseen asuinrakennukseen.

Toteutuksen tavoitteet

Asuinrakennuksen lämmön- ja käyttövesihuollon luotettavuuden, laadun ja tehokkuuden lisääminen johtuen:

lämmönsyötön lämpötilajärjestelmän optimointi

onnettomuuksien ehkäiseminen ja mahdollisten onnettomuuksien aiheuttamien vahinkojen vähentäminen asuinrakennuksen lämpöyksikössä järjestelmän laitteiston ja ohjelmiston automaattisen diagnosoinnin, "miehittämättömään" ohjaustekniikkaan siirtymisen ja "ihmistekijän" vaikutuksen vähentämisen ansiosta.

Järjestelmän toiminnot

Analogisten ja erillisten ITP-antureiden signaalien mittaus, erillisten ohjaussignaalien tuottaminen ITP-toimilaitteille (pumput, ohjausventtiilit)

Asuin- ja toimistotilojen lämmitysvesikiertovesipumppujen, lämminvesikiertoisten pumppujen, lämmitysjärjestelmän syöttöpumpun automaattinen ohjaus:

pumppujen suojaus "kuivakäynniltä"

varapumpun automaattinen aktivointi

pää- ja varapumppujen vuorotteleva käyttö resurssien tasaisen tuotannon varmistamiseksi

lämmitysjärjestelmän syöttöpumpun kytkeminen päälle ja pois päältä anturin erillisillä signaaleilla - painekytkin (matala/korkea paine lämmitysjärjestelmässä)

pumppujen kytkeminen päälle ja pois päältä ohjelman mukaan

ohjausventtiilien ohjaus automaatiokaapin etupaneelissa sijaitsevasta painikeohjausasemasta

Automaattinen lämmitysveden lämpötilojen säätö talon asuin- ja ei-asuinalueille ulkoilman lämpötilaan perustuvalla korjauksella

Automaattinen lämminvesijärjestelmän lämpötilan säätö

Mitattujen ja viritettyjen analogisten ja diskreettien parametrien, hälytysten, ITP-laitteiden virtuaalisten ohjauspainikkeiden lähtö (näyttö) automaatiokaapin käyttöpaneelin nestekidenäyttöön.

Arkkitehtuuri

1. taso sisältää analogiset ja erilliset anturit (lämpötila-, paineanturit, ITP-laitteiden paikka- ja kuntoanturit), toimilaitteet (säätöventtiilit, pumput) 2. taso jota edustaa mikroprosessoriohjaimeen perustuva ITP-automaatiokaappi DevLink ® -C1000 ja tulo/lähtömoduulit analogisille ja erillisille signaaleille.

Asuinrakennuksen automatisoidun prosessinohjausjärjestelmän lohkokaavio

Järjestelmän osat

Analogiset (lämpötila- ja paineanturit) ja erilliset anturit (kuiva kontakti)

Toimilaitteet (pumput, ohjausventtiilit)

ITP-automaatiokaappi DevLink-C1000-mikroprosessoriohjaimella ja MDS-tulo-/lähtömoduuleilla analogisille ja erillisille signaaleille

Ohjainohjelmisto.

Järjestelmän tietovoima

analogiset mittauskanavat - 10

erilliset mittauskanavat – 45

ohjaussilmukat – 3

pumpun ohjauskanavat – 7.

Erottuvia piirteitä

tieto-, laskenta- ja ohjaustoimintojen toteutus KRUG-yhtiön asunto- ja kunnallispalveluihin

kaupallisesti saatavan mikroprosessoriohjaimen käyttö DevLink ® -C1000 .

Järjestelmä toimii Ramenskoje kaupungissa Moskovan alueella, taloissa nro 26-nro 30 kadulla. Chugunova. Järjestelmän käyttöönotto takasi luotettavan, laadukkaan ja taloudellisen lämmön ja kuuman veden toimituksen asuinrakennukseen teknisten prosessien valvonta- ja ohjaustoimintojen automatisoinnin ja siirtymisen "miehittämättömään" ohjaustekniikkaan ansiosta.