Узел погодного регулирования системы обогрева

Продукция ОАО Завод Этон РФ

Узел погодного регулирования – это комплекс оборудования позволяющего управлять температурой носителя тепла в системе обогрева в зависимости от температуры воздуха.

Для чего нужно ставить УПР

Сначала к установке энерго-эффективного оборудования подталкивают тарифы за тепло и крепкие перегревы помещений в середине строения, особенно осенью и весною, когда приходится распахивать окна и отпускать тепло на улицу, а за это тепло понадобиться платить! Фактор второй побуждающий к установке УПР — желание обитать с удобством с постоянной оптимальной температурой в квартире.

Что вы получаете после того как произошла установка оборудования:

— Экономию на оплате теплоснабжения до 40%. — Вы планируете жить с удобством и вам больше не придется спать в душной комнате. — Ваше ТСЖ, ДУК и т.п. больше не будут оплачивать штрафы за перегретый тепловой носитель в обратном трубопроводе, а эти штрафы выкладываются на плечи обитателей! — Температура в жилых площадях на всех этажах дома для жилья будет устойчивая и одинаковая, как на первом, так и на последнем этаже.

Состав узла погодного регулирования:

Видео обзор рабочего принципа регулирующего гидроэлеватора РГ:

Сюжет Нижегородского канала ННТВ о погодном регулировании на базе оборудования Этон:

Интервью с начальниками управляющих компаний установивших УПР в собственном хозяйстве:

Погодное управление. Стандартные схемы регулирования теплоснабжения

Системы погодного регулирования энергии тепла (дальше – «системы») предназначаются для автоматизированного температурного регулирования носителя тепла, горячей воды или температуры окружающей среды в середине помещений в системах управления теплоснабжением, горячим водообеспечением (ГВС) или приточной вентиляцией.

Системы регулирования теплоснабжения классифицируются в зависимости от назначения по следующим теплотехническим схемам:

В стандартных схемах погодного регулирования теплоснабжения 1, 3-7 насосы применяются для преодоления сопротивления поставленного оборудования, для поддержки циркуляции в отопительных системах и горячего водообеспечения и могут отключатся регуляторами по времени для ночного снижения расхода носителя тепла. Для спасения насосов от «сухого» хода и от гидроудара в схемах 1, 3-7 применяется электроконтактный прибор для определения величины давления.

Системы исполняют такие функции регулирования теплоснабжения:- управление в отопительных системах по отопительному графику зависимости температуры носителя тепла от температуры воздуха снаружи;- программное снижение расхода носителя тепла на теплоснабжение ночью, выходные и праздники (нерабочее время);- ограничение температуры обратной сетевой воды согласно графика ее зависимости от температуры воздуха снаружи соответственно с требованиями теплоснабжающей организации в отопительных системах;- поддержание температуры горячей воды в системах ГВС с возможностью уменьшения температуры на нерабочее время;

— защита от замораживания системы обогрева;

На базе регуляторов температуры (см. раздел III) и клапанов регулирующих и запорно-регулирующих производства ОАО «Завод Этон», а еще иных изготовителей, возможно укомплектовывать системы регулирования и учета с количеством контуров регулирования до 2-х. Они представляют комбинирование схем 1 7 с одним или несколькими одно-(2-ух-)контурными регуляторами температуры. Кол-во клапанов и (или) гидроэлеваторов регулирующих устанавливается числом контуров в регуляторе и схемой регулирования.

Для оформления заказа достаточно указать выполнение регулятора температуры, типоразмеры и кол-во клапанов соответственно с реальным каталогом и опросным листом.

Обновление тепловых узлов: замена элеватора на смесительный узел автоматизированного погодного регулирования (СУАПР) — Трубопроводная арматура запорного типа

Главные цели реконструкция тепловых пунктов (в зависимости от состояния на сегодняшний момент, это может быть):

замена износившегося оборудования на новое;
увеличение энергетические эффективности;
снижение потерь тепла;
увеличение стабильности системы;
снижение допустимости аварий;
защита от гидроударов, скачков напряжения и прочих изменяющихся условий;
увеличение уровня удобства в обслуживаемых зданиях.

Для достижения этой цели применяется ряд мероприятий, например как замена индивидуальных узлов и приборов, добавление теплового пункта системами автоматического управления контроля и управления, оновление трубо-проводов.

Принципы построения ИТП.

Теплосети мегаполисов имеют большую протяженность и неоднородную топологию, благодаря чему потребители энергии тепла удалены от источника энергии тепла на самые разнообразные расстояния. Более того, тепловые нагрузки потребителей также друг от друга отличаются. В результате ключевые показатели носителя тепла (давление и температура) не могут быть стандартизированы для всех абонентов сети.

Задача подсоединения самых разных абонентов к единой теплосети и изменения показателей носителя тепла для определенных потребностей объектов теплопотребления решается в ИТП.

Функция изменения показателей носителя тепла (давление и температура) на большом количестве ИТП все еще осуществляется элеватором.

Схема элеваторного узла смешивания представлена на рисунке.

Водоструйный элеватор предназначается для уменьшения температуры сетевого носителя тепла, поступающего из сетей теплоцентрали за счёт частичного смешивания с водой, идущей из обратного трубопровода и организации циркуляции носителя тепла в системе обогрева дома.

Рабочий принцип узла. Тепловой носитель под давление P1 подается в корпус сопла (стакан). После сопла струйка носителя тепла поступает в смесительную камеру. Вследствии разницы давлений (P1>P2) струйка носителя тепла поступает дальше в расширенный корпус элеватора, увлекая за собой часть охлажденного носителя тепла из системы обогрева (P2,t2).

В результате смешивания получают тепловой носитель с параметрами P3,t3, который подается в систему обогрева строения. При этом соблюдены неравенства: P1>P3>P2 и t1>t3>t2.

Положительные качества водоструйного элеватора:

простота и небольшая цена;
надежность;
независимость от электрического снабжения.

настройка рабочего режима (коэффициента смешивания) выполняется выбором диаметра сопла и дроссельного устройства (ограничительной шайбы) перед элеватором;
рабочая точка смесительной характеристики элеватора зависит от давления при входе, при его изменении рабочий режим меняется;
принципиальная невозможность глубокой регулировки показателей носителя тепла по условиям погоды и потребностям абонента.

Элеваторный узел считается главным, однако не единственным элементом ИТП.

Ниже представлен схематический рисунок самого простого ИТП с элеваторным узлом смешивания без линий горячего водообеспечения (ГВС), вентиляции и т.п.

На рисунке условные определения:

P1 -манометр прямопоказывающий;
T1, T2, T4, T5 -краны шаровые;
T3 -затворная задвижка;
F1 -фильтр грязевой.

Работа самого простого ИТП с элеваторным узлом.

Из рисунка: поток носителя тепла из теплосети через задвижку 1 и дроссельное устройство (между фланцами Т1 и F1) поступает на элеватор. Быстрота потока (и его давление P1) изменяется затворной задвижкой Т3.

Первоначальная настройка рабочего режима элеватора (диаметр дроссельного устройства и сопла) изготавливается в среднем положении затворной задвижки. Органы ее управления имеют режим фиксации и шкалу положения. Если понадобится, увеличения потока тепла, поступающего на здание, происходит путем открытия задвижки T3 пропорционально уменьшению температуры окружающего воздуха.

При этом нужно правильно понимать, что увеличение давления P1 перед элеватором приводит к увеличению циркуляции носителя тепла в системе обогрева и, как итог, к повышению температуры носителя тепла в обратном трубопроводе. Данный показатель считается важным для ресурсоснабжающей организации и, в основном, крепится в договоре об отоплении.

Для большинства регионов РФ наиболее отличительными являются периоды говоря иначе «перетопов». Они появляются как правило весной, когда температура воздуха снаружи днем выше средней, а очень высокое излучение тепла солнечного света обеспечивает дополнительный нагрев конструкций ограждения и проемов окна строений. Поставщик энергии тепла честно не в состоянии уменьшить температуру носителя тепла на выходе из теплогенерирующей установкой ниже 70?С. В результате мы приобретаем очень высокую и некомфортную температуру в середине помещений, за которую еще и доплачиваем за счёт собственных и средств бюджета.

В это время здоровый смысл подсказывает уменьшить поступление носителя тепла в систему обогрева путем частичного закрытия затворной задвижки T3. Давление Р1 перед элеватором станет меньше, что приводит к повышению коэффициента смешивания, уменьшению циркуляции носителя тепла через систему обогрева и, как последствие, к повышению разности температур между начальной и конечной точками розлива. Иначе говоря в зданиях с верхним розливом температура тепловых приборов на верхнем этаже будет намного выше температуры приборов на нижних этажах.

Но все таки, усредненное употребление энергии тепла на теплоснабжение уменьшится. Эффект «перетопа» будет нивелирован.

Варианты модернизации ИТП

Говорилось выше про то, что очень много ИТП все еще реализовано по схеме с элеваторным узлом смешивания. Минусы аналогичного технического решения были продемонстрированы в этом разделе (выше).

Альтернативным вариантом модернизации тепловых пунктов по отношении к рассмотренным малобюджетным предложениям считается внедрение полноценных систем автоматизированного погодного регулирования (дальше — САПР) на основе апробированных проектных решений, хорошей простой базы, микропроцессорного управления, отлаженного ПО и наличия профессионалов для обслуживания действующего оборудования. ИТП, оснащенный САПР, дальше станем именовать автома-тизированным ИТП (АИТП).

АИТП на основе двухходового клапана.

Eсловные определения yа рисунке:

Р1- прибор для определения величины давления прямопоказывающий;
Т1-Т5- кран с затвором;
К1 — двухвходовой клапан регулировки;
РС — регулятор перепада давления;
М1 -циркуляционный насос.

В исходном состоянии двухходовой клапан регулировки находится в состоянии, соответствующем температуре воздуха снаружи (Тн) и настройкам контроллера.

Тепловой носитель из тепловые сети поступает в систему обогрева МКД. Температура носителя тепла (смеси) после линии подмеса (Т5) меряется внутренним температурным датчиком. Пересчет нужной температуры смеси выполняется контроллером на основе сведений о наружной температуре. На шаге пуско-наладки в контроллер вводятся нужные настроечные данные, на основе которых рассчитывается температура смеси в зависимости от температуры воздуха снаружи. Циркуляция носителя тепла в системе обеспечивается циркулярным насосом М1.

По всем МКД, в которых установлено оборудование АИТП, были отмечены значения годового использования энергии тепла на нужды теплоснабжения ниже нормативного. Смежные МКД без АИТП как правило имели значения годового использования выше нормативного. Усредненное значение экономии или перерасхода составляет -25% для МКД с АИТП и +5% для элеваторных ИТП.

Самой главной причиной, сдерживающих глобальное применение АИТП, считается их сравнительно большая цена.

Смесительные узлы автоматизированного погодного регулирования СУАПР.

Сейчас отлично проявил себя еще 1 подход к модернизации ИТП, который дает возможность полностью применять технические плюсы АИТП и, в то же время, приводит к существенному сокращению расходов при выполнении монтажных и пуско-наладочных работ. Такой подход реализован в смесительных узлах автоматизированного погодного регулирования (СУАПР), выпускаемых ООО “Прайд-энерго» ЧП «КПСР-Групп».

СУАПР собой представляет небольшой автоматический смесительный узел, который обеспечивает управление параметрами носителя тепла в системе обогрева взависимости от температуры воздуха снаружи и эксплуатационных условий строения. Он предназначается для автоматизированного регулирования показателей носителя тепла (температуры), поступающего в систему обогрева. Управление параметрами осуществляется регулятором (контроллером), который соответственно с заданным методом и температурой воздуха снаружи образовывает управляющие влияния на клапан регулировки и насос. При уменьшении температуры воздуха снаружи температура носителя тепла, поступающего в систему обогрева, возрастает и наоборот.

Конструкция СУАПР обеспечивает замену элеваторов водоструйных №1-№7 конструкции ВТИ Мосэнерго.

СУАПР собой представляет блок заводской готовности, полностью собранный и готовый к установке на объекте, который обеспечивает:

насосную циркуляцию носителя тепла в системе обогрева;
контроль выполнения необходимого температурного графика как подающего, так и обратного носителя тепла (предотвращение перетопов и переохлаждения строений);
зрительный контроль показателей температуры при входе и выходе системы обогрева.

СУАПР устанавливается взамен водоструйных элеваторов соответствующего типоразмера. Внешний вид СУАПР в сборе привед?н на фотографии (с правой стороны).

Ниже показаны фотографии элеваторного узла смешивания и СУАПР, поставленного на его место в результате проведенной модернизации.

Дальше как пример показаны чертеж и важная схема СУАПР, устанавливаюемого взамен водоструйного элеватора №7.

Обновление ИТП (замена элеватора на СУАПР)

Смесительный узел №7 (замена элеватора водоструйного конструкции ВТИ Мосэнерго №7).

Условные определения на рисунке:

Клапан седельный запорно-регулирующий с электрическим исполнительным механизмом;
Клапан обратный;
Циркуляционный насос;
Термодатчики.

В общем случае в набор поставки СУАПР входят:

регулятор использования энергии тепла ПРТ-1 (контроллер);
термодатчики ТДЦ до 4-х шт., включая термопреобразователь воздуха снаружи и термопреобразователь в контрольном помещении;
клапан седельный запорно-регулирующий;
циркуляционный насос;
клапан обратный;
реле давления.

Если хотите потребителя СУАПР может укомплектовываться сдвоенным циркулярным насосом и регулятором ПРТ-1М с функцией управления 2-мя насосами.

На основании приведенных материалов можно создать такие выводы:

Самой главной причиной сверхнормативного использования энергии тепла на нужды теплоснабжения считается несоответствие рабочих режимов теплового пункта договорной тепловой нагрузке.
Эксплуатируемые ИТП с применением элеваторных узлов смешивания морально и технологически устарели и не обеспечивают правильное и эффектное употребление энергии тепла.
Попытки внедрения автоматических схем управления параметрами носителя тепла в элеваторных узлах смешивания не приводят к эффектному погодному регулированию.
Наиболее превосходным решением рационального использования энергии тепла являются полноценные АИТП с климатическим регулированием. Однако их внедрение сейчас сдерживается довольно большими показателями цен.
Наиболее правильным решением, соединяющим технические плюсы АИТП и относительно низкую цену внедрения, считается применение СУАПР производства ЧП «КПСР-групп».
Функции СУАПР сходственны функциям полноценной системы автоматизированного погодного регулирования. Со своей стороны, применение таких изделий позволяет резко снизить затраты на внедрение. Это потому, что при низкой цены приобретаемого оборудования покупатель ещ? получает очень большую экономию средств при выполнении монтажного процесса системы, так как минимизированы или совсем отсутствуют работы со сваркой.

Проектирование АУУ (Погодное управление)

Автоматический узел управления (АУУ) предназначается для регулирования отпуска энергии тепла на теплоснабжение строения с зависимым присоединением системы обогрева. Экономия энергии тепла достигается за счёт четкого поддержания требуемых показателей носителя тепла (температуры, расхода и давления) на вводе в задание и в отопительном контуре.

Во время проектирования АУУ нашим заказчикам мы рекомендуем применять оборудование на базе прибора учета тепла и системного блока МКТС с платами погодного регулирования своей разработки.

Функционал платы погодного регулирования и коммутатора МКТС подобен оптимальным котроллерам иностранного производства, при этом цена нашего оборудования значительно ниже.

Системный блок МКТС (тепловычислитель) возведен по модульному принципу и обладает большой пластичностью аппаратной и программной формы, что позволяет нашим заказчикам применять его функционал с целью:

наращивания инженерно-технической системы от УУ через АУУ до ИТП (БИТП),
подсоединения учетных приборов холодной воды (в т.ч. тахометрических учетных приборов),
подсоединения электрических счетчиков,
подсоединения и управления электроосвещением объекта,
подсоединения системы безопасности (пожарно-охранная сигнализация),

т.е. наращивания на объекте функционала оборудования до системы «Умный дом».

Проектируем и делаем АУУ в 2-х исполнениях:

в блочном выполнении: АУУ полностью собран на раме и готов к установке на объекте;
в модульном выполнении: если есть наличие стесненных условий АУУ устанавливается по месту из готовых модулей конкретно на объекте.

независимо от выполнения АУУ («блочное» или «модульное») наши проектировщики покажут в проекте 3D-модель АУУ с привязкой к месту расположения и существующим трубопроводам. На основе получившейся 3D-модели наш программный комплекс образовывает спецификацию оборудования и материалов.

Если хочет клиент, мы готовы сделать разработку проекта на базе любого подобранного им оборудования и автоматики.

Главные функции АУУ:

поддержание заданного отопительного графика;
автоматическая корректировка расхода носителя тепла на теплоснабжение с учетом фактической тепловой нагрузки строения;
учет бытовых тепловыделений, корректировка отопительного графика при завышении или занижении.

насосную циркуляцию носителя тепла в системе обогрева;
контроль выполнения необходимого температурного графика как подающего, так и обратного носителя тепла (предотвращение «перетопов» и выхолаживания объектов);
поддержание непрерывного перепада давления на вводе в здание, что обеспечивает работу автоматики отопительных систем в расчетном режиме;
зрительный контроль показателей при входе и выходе АУУ: температуры, давления, перепада давления носителя тепла;
возможность дистанционного контроля показателей носителя тепла и рабочих режимов ключевого оборудования, включая аварийные сигналы.

Во время установки АУУ существующий элеваторный узел убирается.

Смесительные насосы работают весь период отопления.

Исходники для проектной разработки:

Техусловия (ТУ), выдаваемые ресурсоснабжающей организацией (РСО) по запросу потребителя;
Договор на отопление с приложением актов разъединения балансовой принадлежности;
Тепловые нагрузки и параметры внутренних систем;
План помещения теплового пункта;
Тех. задание на проектирование, содержащее потребности Заказчика к компоновке и оснащению АУУ.

Проект АУУ в себя включает разделы: