АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПУНКТОВ

Использование в тепловых пунктах систем теплоснабжения автоматических устройств для управления режимами работы разнообразных и многочисленных потребителей и согласования их с общим режимом работы источников теплоты и тепловой сети. Тепловой пункт — орган управления не только системами отопления, вентиляции, горячего водоснабжения, но и тепловой сетью. Автоматизация тепловых пунктов обеспечивает надежное функционирование системы теплоснабжения и экономичное потребление теплоты.

Автоматизация работы устройств нагрева воды на горячее водоснабжение в тепловых пунктах предусматривает одновременное автоматическое регулирование отпуска теплоты на отопление зданий, но дает значительный экономический эффект. Наибольшее распространение для решения этих задач в тепловых пунктах закрытых систем теплоснабжения получили смешанные схемы присоединения их водонагревателя горячего водоснабжения с ограничением максимального расхода сетевой воды. Автоматизация тепловых пунктов со смешанной схемой включения водонагревателя горячего водоснабжения с ограничением расхода и независимой схемой присоединения систем отопления через водонагреватель включает: регулятор температуры воды на горячее водоснабжение, обеспечивающий постоянство заданной температуры, регулятор отпуска теплоты на отопление, обеспечивающий поддержание заданного графика температуры воды, т.е. зависимости температуры воды на отопление от температуры наружного воздуха; устройство ограничения расхода сетевой воды на тепловом пункте, состоящее из датчика расхода и компаратора узла (равнения), входящего в регулятор отпуска теплоты.

При пике нагрузки горячего водоснабжения при наличии устройства ограничения расхода и воздействии его на клапан регулятора здание недополучает теплоту на отопление. При этом суммарный расход сетевой воды не превышает твоего расчетного значения, который принимают близким к отопительному расходу. При малой нагрузке горячего водоснабжения ночью здания получают теплоту на отопление.

Величину надбавки в графиках температур, поддерживаемых на источнике теплоты и регулятором в тепловом пункте, рассчитывают таким образом, чтобы за сутки при данной среднесуточной температуpe наружного воздуха здания получали необходимое количество теплоты. Благодаря аккумулирующей способности ограждающих конструкций отапливаемых зданий процесс периодической недодачи температуры и подачи ее с избытком существенно не сказывается на температуре воздуха в помещениях. Так как расчетный расход сетевой воды в тепловом пункте принят близким к отопительному, т.е. практически не учитывается нагрузка горячего водоснабжения, диаметры трубопроводов и соответственно затраты на подводящие тепловые сети наименьшие, что особенно экономично при большом радиусе действия и большой мощности системы теплоснабжения.

В тепловых пунктах открытых систем теплоснабжения для нагрева воды на горячее водоснабжение применяют схемы с непосредственным водозабором и использованием автоматизиризурующих смесительных устройств. В качестве средств регулирования используют электронные автоматические регуляторы - такие, как микропроцессорные регуляторы типа "Теплар" (для ИТП).

Автоматизация регулирования отпуска теплоты на отопление в тепловых пунктах имеет целью дополнить редулирование отпуска теплоты в ее источнике. Реализуется в виде рационального сочетания ступеней автоматического регулирования — группового в ЦТП, местного общедомового или пофасадного в ИТП. Групповое автоматическое регулирование отпуска теплоты на отопление "по возмущению" в ЦШ с зависимым присоединением систем отопления зданий осуществляется с помощью двух регуляторов отпуска теплоты и перепада давлений при установке в ЦТП корректирующих насосов смешения, а в ЦТП с независимым присоединением — с помощью одного регулятора отпуска теплоты.

Вариант автоматизации узла корректирующих насосов смешения с двумя регуляторами отличается наличием переключающего устройства, которое под воздействием концевых выключателей клапанов регуляторов температуры и перепада давлений воды может переключать выходы этих регуляторов к своим клапанам. При наличии в тепловой сети требуемой графиком температуры, к регулятору 1 подключен клапан 1К, а к регулятору 2 — клапан 2К. Поэтому регуляторы 1 и 2 осуществляют регулирование требуемой температуры и перепада давлений воды на отопление соответственно. Когда в тепловой сети температуpa воды ниже требуемой по графику, клапан 1К регулятора температуры воды полностью открывается, замыкается его концевой выключатель и переключающее устройство переключает выходы регуляторов температуры воды и перепада ее давлений. При этом регулятор 2 регулирует перепад давлений клапаном 1К, а регулятор 1, регулируй температуру воды, закроет клапан 2К, после чего отключаются насосы. Схема обеспечит требуемую при данных условиях стабилизацию гидравлического режима в сети и у потребителя и, следовательно, защиту их от разрегулировки. Такая самоприспосабливающаяся система регулирования и защиты реализована в микропроцессорном регуляторе типа "Теплар-111".


Групповое автоматическое регулирование отпуска теплоты на отопление в ЦТП обеспечивает ее экономию, особенно в переходный осенне-весениий период отопительного сезона, когда в тепловой сети источником теплоты поддерживается температура воды, которая требуется для горячего водоснабжения, но превышает потребную для отопления зданий.

Большую экономию теплоты и точность регулирования обеспечивает пофасадное комбинированное регулирование отпуска теплоты на отопление в ИТП, т.к. оно производится отдельно для помещений каждого фасада здания, что позволяет достаточно полно учесть влияние солнечной радиации и ветра на каждый фасад, а также внутреннего теплопоступления. Вариант схемы автоматизации пофасадного регулирования в ИТП с независимым присоединением пофасадно разделенной системы отопления включает: регулирующий прибор двухканального типа. Электронные автоматические регуляторы, к которому подключены датчик температуры наружного воздуха, датчики температуры воды, подаваемой в системы отопления фасадов А и Б; датчики температуры воздуха в помещениях фасадов; регулирующие клапаны КА, КБ. При облучении солнцем фасада, например А, повышается температура воздуха в его помещениях, по импульсам от датчиков регулирующий прибор РП с помощью прикрываемого клапана КА понижает температуру воды на отопление, отчего температуpa воздуха в этих помещениях приходит к заданному значению. Автоматические регуляторы систем отопления и установок для нагрева воды в тепловых пунктах снабжают таймерами с целью осуществления программного снижения отпуска теплоты в ночное и нерабочее время, чем достигается дополнительная экономия теплоты.

Автоматизация гидравлического режима и защиты потребителей в ИТП необходима для соблюдения условий, обеспечивающих нормальную работу систем отопления: в динамическом режиме — для залива местных систем отопления без разрушения нагревательных приборов и для возможности подачи расчетного расхода воды в местную систему отопления; в статическом режиме — для залива местных систем без разрушения нагревательных приборов.

Если возможно опорожнение систем отопления, в схеме автоматизации тепловых пунктов добавляется регулятор подпора на обратной линии. Если возможно разрушение нагревательных приборов, на обратной линии устанавливаются подкачивающие насосы и регулятор подпора. Если не обеспечен требуемый (расчетный) расход воды в местной системе отопления, то устанавливают подкачивающие насосы на обратной линии или заменяют элеваторы насосами смешения (в ИТП) с применением соответствующей автоматизации.

Автоматизация управления насосами тепловых пунктов, в которых функционируют несколько групп насосов, обеспечивающих работу теплопотребляющих установок, предусматривает: автоматическое включение резервного насоса по импульсу падения давления на нагнетательном трубопроводе рабочего насоса; включение и отключение подпиточного насоса по импульсу уровня в расширительном баке (см. Автоматизация подпитки ); включение резервного насоса горячего водоснабжения как дополнительного при увеличении расхода воды на горячее водоснабжение (при работе насосов по циркуляционно-повысительной схеме). В группе хозяйственных насосов (холодного водоснабжения) независимо от их числа и схемы включения основной рабочий насос включается по импульсу падения давления в холодном водопроводе до насосов. Второй рабочий и резервный насосы (при наличии в группе трех насосов) включаются при увеличении расхода холодной воды.

Автоматизация управления насосами осуществляется с помощью датчиков давления, уровня, температур, расхода, которые через промежуточные реле управляют с помощью магнитных пускателей электродвигателями насосов. В тепловых пунктах без постоянного обслуживающего персонала управление осуществляется из диспетчерского пункта с помощью средств телемеханизации.

Автоматизация измерения параметров теплоносителя и учета расхода теплоты. Для контроля режимов работы тепловых пунктов с помощью показывающих и самопишущих приборов осуществляются: измерение темературы — в подающем и обратном трубопроводах, на входах и выходах каждой из ступеней водонагревателя горячего водоснабжения, на выходе теплового пункта в систему отопления, обратной воды после водонагревателя отопления, нагреваемого воздуха в системах вентиляции; давления — в подающем и обратном трубопроводах на входе в тепловой пункт, в холодном водопроводе, в подающем и циркуляционном трубопроводах горячего водоснабжения, в подающем и обратном трубопроводах системы отопления, на входах и выходах каждой из ступеней водонагревателя горячего водоснабжения, на нагнетательном трубопроводе каждого из насосов; расхода — сетевой воды в тепловом пункте, водопроводной воды, горячей и циркуляционной воды в системе горячего водоснабжения при открытой системе теплоснабжения, воды на подпитку.

Учет потребляемой теплоты осуществляется установленными в тепловых пунтках теплосчетчиками или комплектами самопишущих приборов измерения температур и расхода теплоносителя. Контроль режимов работы тепловых пунктов, где нет постоянного обслуживающего персонала, производится путем измерения основных параметров из диспетчерского пункта теплоснабжающего предприятия с помощью средств телемеханизации.

По материалам сайта: http://engineeringsystems.ru