Det moderne varmekontrolsystem muliggør implementering af de mest komplekse og avancerede programmer og skemaer til justering af udstyrets driftstilstande, opnå store energibesparelser og give fjernvarmekontrol. Vi vil gerne overveje varmestyringsenheden ud fra dens strukturelle og fordele og driftsmæssige egenskaber.
Hvordan det virker
Driftsprincippet for varmesystemets styreenhed er meget simpelt:
Når udetemperaturen falder, f.eks. Til -20 ° C, tilfører varmestyringsenheden mere varme til værelserne, hvorved indendørstemperaturen opretholdes på det krævede niveau, f.eks. +20 ° C.
Og omvendt.
Når udetemperaturen stiger, f.eks. Til + 5 ° C, leverer vejrkontrolenheden, som det også kaldes, mindre varme til lokalerne.
Således reduceres varmeforbruget, og temperaturen i lokalerne forbliver på det niveau, vi har brug for, for eksempel +20 ° С og stiger ikke til +28 ° С, som det ofte er tilfældet under en skarp opvarmning.
Temperaturen stiger ikke til +28 ° С
Og hvis det er videnskabeligt, er vejrkontrolenheden designet til at sikre og vedligeholde den krævede temperatur på kølemidlet i forsyningsrøret, afhængigt af den udvendige lufttemperatur.
De største fordele ved installation af en automatiseret varmekontrolenhed
Som vi allerede har sagt, er målet med denne energibesparende foranstaltning at optimere forbruget af termisk energi i bygningen, nemlig:
- en betydelig reduktion i omkostningerne til opvarmning af bygninger og strukturer
- forbedring af kvaliteten og pålideligheden af varmeforsyning
- automatisk regulering af varmeforsyning til bygninger og strukturer
- evnen til eksternt at overvåge kølemiddelparametrene og varmeforsyningsudstyrets driftstilstande
- evnen uden ekstra omkostninger at omkonfigurere driften af varmesystemet, for eksempel efter isolering af facader, udskiftning af vinduer, renovering af en bygning,
- automatisering af målesystemet til varmeenergiforbrug.
Som praksis viser, sparer en automatiseret kontrolenhed (AUU) cirka 25% - 37% af termisk energi og giver behagelige levevilkår i hvert rum.
Enhedens og funktionsprincippet for varmeliften
Ved indgangsstedet for varmenetværksrørledningen, normalt i kælderen, er en knude, der forbinder forsynings- og returrørene. Dette er en elevator - en blandeenhed til opvarmning af et hus. Elevatoren er fremstillet i form af støbejern eller stålkonstruktion udstyret med tre flanger. Dette er en almindelig opvarmningselevator, dens funktionsprincip er baseret på fysikens love. Inde i elevatoren er der en dyse, et modtagekammer, en blandehals og en diffusor. Modtagekammeret er forbundet med "retur" ved hjælp af en flange. Overophedet vand kommer ind i elevatorindløbet og strømmer ind i dysen. På grund af indsnævring af dysen øges strømningshastigheden, og trykket falder (Bernoullis lov). Vand fra "retur" suges ind i området med reduceret tryk og blandes i elevatorens blandekammer. Vandet reducerer temperaturen til det ønskede niveau og reducerer samtidig trykket. Elevatoren fungerer samtidigt som en cirkulationspumpe og en mixer. Dette er kort fortalt driftsprincippet for en elevator i varmesystemet i en bygning eller struktur.
Varmeenhedsdiagram
Justeringen af kølemiddeltilførslen udføres af husets elevatorvarmeenheder. Elevatoren er varmeelementets hovedelement; den skal spændes fast.Reguleringsudstyret er følsomt over for forurening, derfor er mudderfiltre inkluderet i rørledningerne, som er forbundet til "forsyning" og "retur".
Elevatoren inkluderer:
- mudderfiltre;
- manometre (indløb og udløb);
- temperaturfølere (termometre ved indgangen til elevatoren, ved udløbet og ved "retur");
- portventiler (til forebyggende eller nødopgaver).
Dette er den enkleste version af kredsløbet til justering af temperaturen på kølemidlet, men det bruges ofte som varmeenhedens grundlæggende enhed. Den grundlæggende enhed til elevatoropvarmning af bygninger og strukturer giver regulering af kølevæskens temperatur og tryk i kredsløbet.
Fordelene ved at bruge det til opvarmning af store bygninger, huse og højhuse:
- pålidelighed på grund af designets enkelhed;
- lav pris på installation og komponentdele;
- absolut ikke-volatilitet
- betydelige besparelser i varmebærerforbruget op til 30%.
Men i nærværelse af ubestridelige fordele ved at bruge en elevator til varmesystemer skal ulemperne ved at bruge denne enhed også bemærkes:
- beregningen udføres individuelt for hvert system
- du har brug for et obligatorisk trykfald i anlæggets varmesystem
- hvis elevatoren ikke er justerbar, er det ikke muligt at ændre parametrene for varmekredsen.
Elevator med automatisk justering
I øjeblikket er der elevatordesign, hvor dysetværsnittet kan ændres ved hjælp af elektronisk justering. En sådan elevator har en mekanisme, der bevæger gashåndtaget. Det ændrer dysens lumen, og som et resultat ændres kølevæskens strømningshastighed. Ændring af afstanden ændrer vandets bevægelseshastighed. Som et resultat ændres blandingsforholdet mellem varmt vand og vand fra "retur" og derved ændres temperaturen på kølemidlet i "forsyningen". Nu er det klart, hvorfor der er behov for vandtryk i varmesystemet.
Elevatoren regulerer varmemediets flow og tryk, og dets tryk driver strømmen i varmekredsen.
Hvornår anbefales det at installere AUU - eksempler og beregning af tilbagebetalingsperioden
Lad os se på 3 eksempler på installation af en måleenhed og beregne tilbagebetalingsperioden for denne begivenhed.
Alle eksempler er fra det virkelige liv og er baseret på energiundersøgelser, som vi har gennemført.
Og så har vi tre administrative bygninger (kontorer):
- Bygning 1 med et areal på 1300 m2
- Bygning 2 med et areal på 4800 m2
- Bygning 3 med et areal på 18.500 m2
Alle tre bygninger er placeret i Moskva.
Her er de vigtigste resultater af installation af en varmesystemstyringsenhed:
| Areal, m2 | Samlet varmeforbrug for opvarmningsperioden før installationen af AUU | Samlet varmeforbrug for opvarmningsperioden efter installationen af AUU | Reduktion af varmeforbrug Gcal | Omkostninger ved Gcal tusind rubler. (2018 å.) | Besparelser i opvarmningsperioden tusind rubler | |
| Bygning nr. 1 | 1 300 | 340 | 266 | 74 | 2,0 | 148 |
| Bygning nr. 2 | 4 800 | 550 | 418 | 132 | 2,0 | 264 |
| Bygning nr. 3 | 18 500 | 4 400 | 3 720 | 680 | 2,0 | 1 360 |
Som det fremgår af tabellen, hjalp installationen af en varmestyringsenhed til at reducere varmeforbruget i opvarmningsperioden med:
- Bygning nr. 1 - 74 Gcal,
- Bygning nr. 2 - 132 Gcal,
- Bygning nr. 3 - 680 Gcal.
En sådan signifikant forskel i reduktionen i forbruget skyldes hovedsagelig:
- bygningernes størrelse (areal og antal etager)
- antallet af driftstimer
- aftale.
Følgende tabel viser:
- sparer varme i opvarmningsperioden (baseret på prisen på 2.000 rubler pr. Gcal)
- omkostningerne ved installation og installation af varmestyringsenheden og
- tilbagebetalingsperiode.
| Besparelser i opvarmningsperioden tusind rubler | AUU-omkostninger (udstyr og installation) | Enkel tilbagebetalingsperiode i år | |
| Bygning nr. 1 | 148 | 1 556 | 10,5 |
| Bygning nr. 2 | 264 | 1 856 | 7,0 |
| Bygning nr. 3 | 1 360 | 2 000 | 1,5 |
Den vigtigste konklusion, at vi kan drage af beregningen af AUU's tilbagebetalingsperiode
Det tilrådes at installere en automatiseret varmekontrolenhed i bygninger med betydeligt varmeenergiforbrug og i bygninger med overophedning.
I små bygninger og bygninger med lavt termisk energiforbrug vil en automatisk opvarmningsstyringsenhed betale sig i meget lang tid eller aldrig.
I små bygninger er det mere tilrådeligt at revidere eller installere elevatorenhederne samt installere et system med afbalanceringsventiler på varmesystemets hovedstigrør.
Varmesystemets styreenhed
Et eksempel på implementering af skema 1 AUU
Skematisk diagram over en automatiseret styreenhed med et tilstrækkeligt tilgængeligt trykfald ved indløbet
(P1 - P2> 6 mWC) til temperaturer op til AUU t = 95-70 ° С
Den moderne verden har længe været ude af stand uden innovative teknologier. Der er ingen teknologi eller system, der ikke bruger revolutionerende løsninger. Varmesystemet er ingen undtagelse. Dette skyldes det faktum, at dette er en ret betydelig teknologi, der er designet til at give en behagelig eksistens.
Af indlysende grunde er der særlig opmærksomhed, når man designer et hus. Siden oldtiden blev huse bygget af en komfur, det vil sige først en ovn blev rejst, og derefter blev den tilgroet med vægge og et loft
Dette blev gjort af en grund, for dette er vi nødt til at sige "tak" til vores klima.
Startende fra den midterste zone i vores rummelige land og slutter med det fjerne Sakhalin, en temmelig ubehagelig temperatur hersker det meste af året. Termometersøjlen ligger i området fra +30 til -50 grader.
På grund af den temmelig komplekse temperaturresonans er varmesystemet lige så vigtigt som elforsyningen. Tidligere blev en kompetent ovnproducent, der vidste, hvordan man fremstiller den rigtige ovn, værdsat på niveau med en smed. Når alt kommer til alt skal du beregne størrelsen på ildkassen, skorstenens diameter, desuden skulle komfuret være multifunktionel:
- mad blev tilberedt i det;
- hun opvarmede rummet;
- varmet vandet op
- tjente som et lille soveværelse.
Derfor var ovnens konstruktion vanskelig og besværlig. Hun måtte have tilstrækkelig træk, så alle forbrændingsprodukter ikke kom ind i rummet. Men med alt dette måtte hun være økonomisk.
I dag har der i princippet ikke ændret sig meget. De vigtigste funktioner og krav til varmesystemet er de samme:
- gemme;
- maksimal effektivitet
- multifunktionalitet;
- enkelhed i design;
- kvalitet og holdbarhed
- minimale driftsomkostninger
- sikkerhed.
Ild tjente som den første varmekilde for mennesket. Og selv nu har dets relevans ikke mistet sin betydning. Den mest primære måde at opvarme på var at skabe en brand, der gav beskyttelse mod rovdyr, lave temperaturer og fungerede som en lyskilde.
Yderligere begyndte menneskeheden over tid at temme Hermes 'gave. Komfurer dukkede op, de blev normalt bygget af ler og sten. Senere, med udviklingen af teknologien, begyndte de at bruge keramiske mursten. Og det var da, den første dukkede op.
Stålovne dukkede op meget senere, de bestemte dannelsen af stålalderen. Kul, brænde, tørv tjente som brændstof til ovne. Med forgasning af byer, ovne af stål. Og hele denne tid har folk stræbt efter at forbedre varmesystemet.
Hvorfor er det mere rentabelt at installere AUU i bygninger med højt varmeforbrug?
Varmestyringsenheden koster omtrent det samme for store og små bygninger (forskellen i omkostninger til udstyr og installation er 20% -30%).
Samtidig kan en stor bygning spare 5-10 gange mere varmeenergi end en lille bygning.
I vores eksempel ser vi:
- Varmestyringsenheden betaler sig selv i 10,5 år i bygning nr. 1 med et areal på 1.300 m2 og et varmeforbrug på 340 Gcal inden installationen af AUU.
- Den samme enhed betaler sig selv i 1,5 år i bygning nr. 3 med et areal på 18.500 m2 og varmeforbrug inden installationen af AUU 4.400 Gcal.
Vores analyse og beregning er ikke universel.
De giver dig kun en grundlæggende forståelse for, i hvilke bygninger det er mere hensigtsmæssigt at installere automatiserede varmestyringsenheder.
Vi anbefaler, at du beregner gennemførligheds- og tilbagebetalingsperioden for varmestyringsenheden individuelt for hver bygning baseret på de specifikke omstændigheder og forhold.
Hvordan er installationen af et automatiseret styreenhed til varmesystemet
Der er ingen grundlæggende ændringer i bygningens varmeforsyningsskema, når der installeres en automatiseret varmeanlægsstyringsenhed (AUU).
I modsætning til elevatorenheder installeret på hver sektion i et hus er AUU som regel monteret en pr. Bygning.
Tilslutning af styreenheden udføres efter varmeenhedsmålerenheden.
Vejrkontrolenheden indeholder følgende elementer:
- kontrolelement,
- kontrolventil med en aktuator,
- cirkulationspumpe
- udetemperaturfølere,
- stuetemperaturfølere.
Vejrkontrolenhedens kontrolelement giver dig mulighed for manuelt at ændre de indstillinger, der bestemmer driftsformen for varmesystemet og give dig mulighed for at opretholde forskellige temperaturer i bygningen på forskellige tidspunkter.
For eksempel kan du i kontorbygninger i weekender og helligdage reducere lufttemperaturen indeni til +12 ° C.
På hverdage kan temperaturen hæves til +18 ° C.
Diagrammet og det generelle billede af den automatiserede vejrkontrolenhed er vist i nedenstående figurer.
Ordningen indeholder bestemmelser om:
- automatisk skift mellem hoved- og standbypumpen i tilfælde af svigt af en af pumperne
- muligheden for at indføre en fleksibel tidsplan for regulering af lufttemperaturen i lokalerne under hensyntagen til natten, weekender og helligdage i hele fyringssæsonen
- obligatorisk kontrol af returvarmebærertemperaturen
- vedligeholdelse af temperaturplanen.
Varmesystemets temperatur styres ved at ændre ventilens gennemstrømning og tilsætte varmevand ved hjælp af en cirkulationspumpe.
Under drift:
- undersøger periodisk kølevæsketemperaturfølere, indendørsluftsensoren (hvis nogen) og udeluftsensoren
- behandler de modtagne oplysninger og
- genererer styresignaler, der giver en kommando til aktuatoren om at åbne eller lukke.
Styringshandlingen fra styreenheden ændrer åbningen af reguleringsventilens flowområde.
I mangel af en indendørs luftsensor er den vigtigste kontrolprioritet at opretholde temperaturplanen.
Funktioner ved installation og verifikation
Det skal straks bemærkes, at installationen og verifikationen af driften af elevatoren og varmesystemet er prærogativet for repræsentanterne for servicevirksomheden. Husets lejere er strengt forbudt at gøre dette. Imidlertid anbefales kendskab til indretningen af elevatorenheder i centralvarmesystemet.
Under design og installation tages der hensyn til egenskaberne for den indgående varmebærer
Forgreningen af netværket i huset, antallet af varmeenheder og driftstemperaturregimet tages også i betragtning. Enhver automatisk elevatorenhed til opvarmning består af to dele
- Justering af strømningshastigheden af indgående varmt vand samt måling af dets tekniske indikatorer - temperatur og tryk;
- Direkte selve blandeaggregatet.
Hovedkarakteristikken er blandingsforholdet. Dette er forholdet mellem volumenerne af varmt og koldt vand. Denne parameter er resultatet af nøjagtige beregninger. Det kan ikke være konstant, da det afhænger af eksterne faktorer. Installationen skal udføres strengt i henhold til skemaet for elevatoranlægget i varmesystemet. Derefter foretages finjustering.Maksimal belastning anbefales for at reducere fejl. Således vil vandtemperaturen i returrøret være minimal. Dette er en forudsætning for nøjagtig kontrol af den automatiske portventil.
Efter en bestemt periode kræves der planlagt kontrol af driften af elevatorenheden og varmesystemet som helhed. Den nøjagtige procedure afhænger af den specifikke ordning. Du kan dog udarbejde en generel plan, der inkluderer følgende obligatoriske procedurer:
- Kontroller integriteten af rør, ventiler og enheder samt deres parametres overensstemmelse med pasdataene
- Justering af temperatur- og trykfølere;
- Bestemmelse af tryktab under kølemidlets passage gennem dysen;
- Beregning af forskydningskoefficienten. Selv for den mest nøjagtige opvarmningsplan for elevatorenheden slides udstyr og rørledninger over tid. Denne korrektion skal tages i betragtning ved opsætning.
Efter afslutningen af disse arbejder skal den automatiske elevatorenhed forsegles for at forhindre uautoriseret interferens.
Brug ikke hjemmelavede liftknudeprogrammer til centralvarmesystemer. De tager ofte ikke hensyn til de vigtigste egenskaber, som ikke kun kan reducere arbejdets effektivitet, men også forårsage en nødsituation.
Effektiv anvendelse af automatiserede målestationer
Brugen af AUU er mest effektiv:
- i store bygninger med et betydeligt varmeforbrug,
- i huse forbundet med byvarmenetværk
- i bygninger med utilstrækkeligt trykfald i centralvarmesystemet og med obligatorisk installation af centralvarmepumper
- i bygninger med decentraliseret varmtvandsforsyning og centralvarme.
