Евтино решение за елиминиране на прегряването в отоплителните системи

Евтино решение за елиминиране на прегряването в отоплителните системи

VK Илийн, почетен енергиен инженер на Русия, директор на NP "Heat Group", Москва

въведение

Към днешна дата, Русия прие централно отопление система, в която топлината се генерира в CHP или котел, и неговото превръщане в необходимите параметри за отоплителни мрежи и гореща вода (БГВ) се произвежда в термичните области. Максималната температура в отоплителни системи може да достигне 130 ^ 150 ° С, минимум не може да е под 70-80 С. На отоплителни системи в домовете позволяват максимална температура не по-висока от 95 (105) О С и минималната температура трябва да падне до 18 ~ 20 О В. За да се намали температурата, повечето сгради са свързани към отоплителните мрежи чрез смесителни устройства - асансьорни единици. Предимствата на асансьорите включват ниска цена, абсолютна надеждност, липса на оперативни разходи и търсене на електричество. Недостатък на асансьора е невъзможността бързо да се промени съотношението на смесване, което води до есента и пролетта стопи когато в отоплителна мрежа над изчислената температура на нагряване при 30-40 ° С за Пример О в Москва през стопи от 40% на отоплителния сезон и стопени отнема 10-15% от годишната консумация на топлинна енергия за отопление.

Отоплителните системи на сградите са хидравлично много нестабилни и изискват постоянен дебит на водата. Промяната в дебита води до хидравлично несъгласуваност на системата, когато охлаждащата течност спира да тече в отделни тръби и загряването на свързаните с тях апартаменти просто престава. Оттук следва, че е възможно да се регулира (намали) доставката на топлина за отоплението на сградите като цяло само чрез промяна на температурата на охлаждащата течност, но не и по поток.

Регулируем асансьор

Предложеното техническо решение - регулируем катерица възел (Фигура 1.) - позволява да се елиминира напълно се стопи, но запазва всички предимства на асансьор монтаж не са носители на смущения в работата на отоплителната система и изисква минимални разходи за внедряване и поддръжка.

Основни характеристики:

? намаляване на консумацията на топлинна енергия за отопление през есенно-пролетния период;

? постоянен поток топлоносител в отоплителната система във всички режими на работа;

? безпроблемна работа на отоплителната система в случай на прекъсване на захранването с електричество или повреда на оборудването;

? минимална консумация на енергия в режим на регулиране;

? минимален комплект оборудване;

? график за освобождаване на топлина - всяка, включително регулиране на софтуера.

Схемата включва асансьора (Е), съществуващ при входа на сградата и регулируемата глава пред асансьора (RAP).

Аксесоари: скачач паралелно elevatoru- смесителна помпа (Mo) с честота регулирана електрическо задвижване (VFD) - възвратен клапан (QA) - едно управляващо действие контролер на система- температурни датчици Т3 и отопление външен TNV въздух.

Работата на регулирания асансьор

Ако температурната графика се наблюдава при входа на сградата, смесителната помпа се изключва и асансьорът работи в нормален режим. Възвратният клапан предотвратява притока на топлоносител от тръбата за подаване на топлина към връщащия поток. При надуване на температурата за отопление на Т3 на график, включен смесителна помпа, която постепенно се увеличава завои, оставяйки в режим на сместа обратно с вода в ^^ фуражи линия G, температура преди асансьора се намалява температурата на охлаждащата течност при нагряване Т3 е осигурен в съответствие с график на нагряване. В същото време се покрива регулаторът на наличната глава, намалявайки потока на водата от топлинната мрежа G1. Общият воден поток през асансьорната дюза G-i и водният поток в отоплителната система G3 остават постоянни.

В случай на прекъсване на захранването, смесителната помпа се изключва и асансьорът работи нормално. Не се извършва автоматично управление, но изключва се аварийният режим.

Районът на експлоатация на регулирания асансьор: периодите на есенно-пролетно рязане на отоплителната схема (за всички сгради) - намаляване на температурата за отопление през нощта и на почивните дни за административни и обществени сгради. На фиг. 2 показва график за регулиране на жилищни сгради и административни сгради, където регулиращата зона е показана в зелено. Специфичният закон за контрол се определя от автоматичен регулатор.

Когато преоборудване на съществуваща система асансьор възел топломер може да се допълни с устройство за събиране и предаване на данни по каналите за комуникация, което позволява да се наблюдава и контролира функционирането на системата от контролния център.

Лабораторни тестове

Критерий за нормална работа на регулиращата асансьор събрание - спазване на постоянен приток на вода в G3 отоплителната система при смяна на водния поток на смесителна помпа, от 0 до споразумение с едновременно намаляване на изчисленото G1 дебит до 0. Това съответства на промяна на температурата на водата в асансьор T1 до T4 или поток загряване до отоплителната система от изчислената до нула.

Преди инсталирането на съоръжението регулираният асансьор беше тестван на хидравлична пейка, чиято диаграма е показана на фиг. 3.

Поставката е затворен пръстен с мрежова помпа (CH), която симулира наличната глава в отоплителната мрежа. Пръстенът е снабден с асансьор, регулируема глава (RPD), смесителна помпа (PN) с регулируемо електрическо задвижване (VFD), регулиращ клапан (OK). Регулиращият вентил (RC) имитира устойчивостта на отоплителната система. Стабилният хидравличен режим се поддържа от устройството за грим (DP).

Следните параметри бяха измерени и записани.

1. Потребление:

? мрежова вода G1;

? вода през асансьорната дюза G-i;

? вода в отоплителната система G3;

? вода при асансьора G4 sm;

? вода, смесена с помпа G4 nas;

2. Налягане:

? мрежа P1;

? преди асансьор P- [;

? в връщащата линия Р2;

? след смесващата помпа Pn.

? Работни условия :? P = Р1-Р2 = const- G = G1 + G4nas = const- G3 = G1 + G4el = конст · G4nas =, варира G1 = Var ??.

? Разположена главата пред асансьора? P беше зададена от RAP. Дебитът на водата, помпана от помпата, се настройва чрез промяна на скоростта на въртене на помпата.

? Резултатите от хидравличните тестове са показани на фиг. 4.

? При честота на електрически ток на VFD от 0 до 41 Hz главата, развита от помпата, е по-ниска от наличната глава пред асансьора (Pn <Р1>1 и в отоплителната система G3 остават непроменени.

При честота от 44 Hz, RAP е напълно затворен и потокът G1 спада до 0, само входната вода циркулира в системата. Ако честотата намалява, процесът се повтаря в обратен ред.

Така за даден обект (стойката) в региона на от 41 до 44 консумация Hz доставка вода Gi се променя от изчислената нула, потокът на смесване вода G ^ промени от нула до изчислените водни разходи podmes асансьор G4 см и G3 отоплителна система остават константа, т.е. веригата напълно отговаря на определените условия.

Първото преживяване

До началото на пролетния период на преобръщане регулираният асансьор е инсталиран на отоплителната система на 6-етажна сграда с изчислен нагряващ товар от 0.67 Gcal / h. В неавтоматизирания режим бяха премахнати топлинните и хидравлични характеристики на отоплителната система с асансьор (Фигури 5-6).

От фиг. 5, чрез промяна на скоростта на смесителната помпа, можем да променим температурата пред асансьора от T1 до T4. В същото време температурата в нагревателната система ТЗ варира от изчисленото Т1 до минимума Т4, в зависимост от зададеното съотношение на смесване. По същия закон, консумацията на топлина за отопление от изчислените (за T1 = 72 ° C) и практически до нулевите промени.

Хидравличните характеристики (фигура 6), получени в съоръжението, са напълно идентични с тези, получени в стойката (като се има предвид хидравличната разлика между стойката и предмета).

В зависимост от скоростта на помпата, консумацията на вода G1 намалява до нула от изчислената консумацията на смесване вода G4nas нараства от нула до G3, разполагаем налягане? Р = Р1? -P2 вж. Фиг. 3) и водният поток в отоплителната система G3 остава постоянен.

В началото на април 2010 г. отоплителната система на административната сграда беше прехвърлена в автоматичен режим.

Характеристики на сградата:

? проектното натоварване за отопление е 0.67 Gcal / h;

? консумация на вода за отопление - 26,5 m 3 / h;

? консумация на мрежова вода за отопление - 8.3 м 3 / ч;

? хидравлично съпротивление - 2 м на изток;

? Системата е свързана чрез асансьор № 5, диаметър на дюзата 10,5 мм, конструктивна глава пред асансьора - 28,7 м.

Употребявана техника:

? моноблок с нисък шум помпа KM 40-32- / 180a / 2-5,7: G = 8,8 m 3 / h, H = 40 m от ST. N = 2,2 kW;

? регулаторът на диференциалното налягане RA-M: Ku = 16 m 3 / h, Ppeg = 1 ^ 4 kgf / cm 2;

? честотен преобразувател FR ^ 740-080 ^ 0 с мощност 3 kW;

? регулиращо устройство "ELTECO".

Задачи на тестовете:

1. Изпитване на ефективността на автоматизираната система за топлоснабдяване;

2. Регулиране на температурата на водата за отопление по време на периода на прекъсване на температурната графика T0 = FWH);

3. Поддържайте стабилен поток вода в отоплителната система през целия обхват на регулиране.

Условия на теста: температурата на външния въздух Tnv варира от -5 до + 15 ° C - температурата на мрежата Tts е стабилна 70 ^ 75 ^.

Автоматизираната система за управление работи практически цял месец и показа висока надеждност и стабилност на работата. При ниски нощни температури, системата автоматично прекъсва и се асансьора работи нормално, когато температурата се повиши външния въздух система, включена в и извън поддържане на готовност температурна схема при температури над 15 ^ доставка мрежа вода на сградата е почти напълно спря.

На фиг. 7-8 са графиките на работата на системата в периода от 18 април до 21 април 2010 г.

Икономическа ефективност

Очаквана икономическа ефективност:

? цената на оборудването на регулирания асансьор за жилищна сграда за 200 апартамента, чиято топлинна натовареност е 0.5 Gcal / h, е 200 000 рубли;

? Очаквано намаляване на потреблението на топлинна енергия за отопление е 10% от годишното потребление на топлинна енергия, която е 125 или 161,38 Gcal хиляди rub.- срок на откупуване е 1,5 отоплителни сезона (есен, ресори, есенни) .;

? за административни и обществени сгради, като например електрически допълнителни икономии от намаляване на потреблението на топлинна енергия по време на извън часа - 15%, което е 190 Гкал или 245100 rub.- прогнозирания период на възвращаемост е 0.8 на отоплителния сезон (есента, половината от пролетта). ,

Действителната ефективност на тази сграда.

Според сметките, издадени от организацията за доставка на топлинна енергия, през март 2010 г. потреблението на топлинна енергия в централата е 210 Gcal, през април 2010 г.

- 90 Gcal. Месечни 35 Gcal се изразходват за битова гореща вода, затова през март 2010 г. 175 Gcal се изразходва за отопление, през април 2010 г. 55 Gcal. Температурата на доставка през отоплителната мрежа, през март 2010 г. беше О С 93,05, April 2010 грам. 73.3 О С изчислява температурната разлика за отопление T1 = 93 е 13 ° С О О С и Т1 = 73 ° С О е 8 0 С, потокът на охлаждащата течност в отоплителната система не се е променил. Следователно, при липсата на автоматичен контрол на потреблението на топлинна енергия през април е трябвало да се направи. Qapr = (? Qmart / Ттах Hg) Та ?? p = (175/13) .8 = 107.6 Gcal. Действителната консумация на топлинна енергия за отопление през април 2010 г. беше 55 Gcal.

По този начин, чрез регулиране на потреблението на топлина за отопление, 52,6 Gcal е спестена, което при тарифа 1291 рубли / Gcal, възлиза на 67,9 хил. Рубли.

Цената на оборудването на автоматизирания асансьор единица в този случай възлиза на 100 000 рубли. поради тази причина системата ще плаща за себе си за 2 месеца работа или за един отоплителен сезон (пролет + есен).

данни

1. Извършените изпитвания на пейката и мащабните тестове на автоматизирания асансьор напълно потвърдиха ефективността на системата и нейната ефективност при регулиране на потреблението на топлина за отопление на сградите.

2. Системата се отличава с висока надеждност на оборудването, ниска себестойност на компонентите, минимални разходи за труд за допълнително оборудване на съществуващия асансьор, бърза възвращаемост.

3. Като се има предвид горепосоченото, системата може да се препоръча за масово въвеждане в жилищни и административно-обществени сгради с зависимо свързване на отоплителните системи като едно от ефективните мерки за пестене на енергия в жилищните и комуналните услуги.