Меню

Параметры настройки регуляторов гвс

Параметры настройки регуляторов гвс

Группа: Участники форума
Сообщений: 32
Регистрация: 22.1.2013
Пользователь №: 178336

Пришли морозы, тепловики подняли температуру и регулятор ГВС начал регулировать температуру +-10 градусов. Да и раньше колебания были, но заказчики молчали. А сейчас один заказчик весь мозг вынес.

Контроллер ECL210 с картой А266. Уже замучился настраивать, разговаривал с коллегами — сказали, что сам регулятор у Данфосса кривой и ни чего не сделать.

Коллеги прошу совета. Что делать?

Пришли морозы, тепловики подняли температуру и регулятор ГВС начал регулировать температуру +-10 градусов. Да и раньше колебания были, но заказчики молчали. А сейчас один заказчик весь мозг вынес.

Контроллер ECL210 с картой А266. Уже замучился настраивать, разговаривал с коллегами — сказали, что сам регулятор у Данфосса кривой и ни чего не сделать.

Коллеги прошу совета. Что делать?

1. Коэффициенты ПИД-регулятора настраивать пробовали?

2. А привильно ли подобран клапан?

3. Работает ли циркуляция ГВС?

pashtetos

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 32
Регистрация: 22.1.2013
Пользователь №: 178336

1. Коэффициенты ПИД-регулятора настраивать пробовали?

2. А привильно ли подобран клапан?

3. Работает ли циркуляция ГВС?

1. Коэфициеннты по сто раз меняны.

2. На счет клапана не уверен

3. Циркуляция работает.

Смущает следующее:
ECL210 регулирует СО и ГВС по ПИ закону. Почему не по ПИД. или ПД.
С отоплением все нормуль — большая инерционность процесса на лицо.
Но ГВС быстро-изменяющийся процесс. Нужно заранее производить «пререгулирование», т.е., как я считаю, при приближении к заданной велечине регулятор должен анализировать не только отклонение, но и темпы ее изменения, и заранее реагировать на слишком быстрое изменение, т.е. составляющая Д в регуляторе должна быть.

Поправьте меня, если я не прав.

Сообщение отредактировал pashtetos — 28.1.2014, 11:46

den.mgn

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 1074
Регистрация: 12.12.2007
Пользователь №: 13744

Ludvig

Просмотр профиля

Группа: Banned
Сообщений: 3427
Регистрация: 27.5.2010
Из: Москва
Пользователь №: 58872

pashtetos

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 32
Регистрация: 22.1.2013
Пользователь №: 178336

Про кучу разных уставок и так знаю.

1. По точности регулирования отвечает раздел Параметры управления. Там влияющих на регулирование (на точность)
Коэфф. пропорциональности и интегрирования.
Остальные разделы касаются оптимизации, орнагичении, графиков работы.
Может подскажете какие еще параметры влияют на качество регулирования?

2. Описываю ситуацию:
Сейчас мороз и теплоснабжающаа организация подает по 100 0С. Схема ГВС смешанная. При данных параметрах на вводе в ТУ 1-я ступень нагревает воду практически до требуемого значения. Есть уставка на отклонения = 1.
Допустим температура ГВС упала. Регулятор открывает и следит, чтоб температура достигла заданного значения + 1 0С. Но он не учитывает скорость изменения регулируемой величины и инерционность процесса. В итоге при достижении задания +1 0С, т.к. температура на вводе 100 0С, через некоторое время температура резко вырастит, т.е. по регулятор не успевает заблаговременно начать закрывать привод при подходе к заданному значению.

Как решить проблему?

libra

Просмотр профиля

Группа: Участники форума
Сообщений: 671
Регистрация: 26.10.2008
Пользователь №: 24499

Про кучу разных уставок и так знаю.

1. По точности регулирования отвечает раздел Параметры управления. Там влияющих на регулирование (на точность)
Коэфф. пропорциональности и интегрирования.
Остальные разделы касаются оптимизации, орнагичении, графиков работы.
Может подскажете какие еще параметры влияют на качество регулирования?

2. Описываю ситуацию:
Сейчас мороз и теплоснабжающаа организация подает по 100 0С. Схема ГВС смешанная. При данных параметрах на вводе в ТУ 1-я ступень нагревает воду практически до требуемого значения. Есть уставка на отклонения = 1.
Допустим температура ГВС упала. Регулятор открывает и следит, чтоб температура достигла заданного значения + 1 0С. Но он не учитывает скорость изменения регулируемой величины и инерционность процесса. В итоге при достижении задания +1 0С, т.к. температура на вводе 100 0С, через некоторое время температура резко вырастит, т.е. по регулятор не успевает заблаговременно начать закрывать привод при подходе к заданному значению.

Как решить проблему?

По физике наоборот -медленно нагревается и быстро остывает. Поищите настройку регуляторов на этом форуме. Хотя может проблема и выборе клапана.

Сообщение отредактировал libra — 28.1.2014, 15:14

1. Коэфициеннты по сто раз меняны.

2. На счет клапана не уверен

3. Циркуляция работает.

Смущает следующее:
ECL210 регулирует СО и ГВС по ПИ закону. Почему не по ПИД. или ПД.
С отоплением все нормуль — большая инерционность процесса на лицо.
Но ГВС быстро-изменяющийся процесс. Нужно заранее производить «пререгулирование», т.е., как я считаю, при приближении к заданной велечине регулятор должен анализировать не только отклонение, но и темпы ее изменения, и заранее реагировать на слишком быстрое изменение, т.е. составляющая Д в регуляторе должна быть.

Поправьте меня, если я не прав.

Я в оснонвом для ИТП использую свободно програмируемые контроллеры и программы собвтенной разработки.. и хотя у меня везде ПИД-регулятор — ниразу для ГВС Д-составляющую не задействовал.

Очень часто сталкиваюсь с тем, что проблемы неправльного подбора оборудования проектировщиком «технологии» (в данном случае — «теплотехника») или монтанжной организации пытаются решить настройкой системы автоматизации. Вполне возможно что это Ваш случай. пригласите специлаиста, который сможет оценить правильность подбора регулирующего клапана. может быть в этом дело?

tiptop

Просмотр профиля

сам себе Sapiens

Группа: Участники форума
Сообщений: 9753
Регистрация: 21.5.2005
Из: г. Владимир
Пользователь №: 797

Меня это тоже удивляет. Для гвс очень желательна Д-составляющая, потому что расход воды резко изменяется.
Недавно в новом доме пришлось настраивать регулирование температуры гвс на ECL Comfort 210.

_________3.jpg ( 199,9 килобайт ) Кол-во скачиваний: 34

Клапан VB2 с электроприводом AMV 23 изменяет расход прямой сетевой воды через пластинчатый водоподогреватель II ступени. Работает циркуляционный насос гвс.
Дом только начал заселяться — нагрузка, наверное, всего лишь несколько процентов от расчётной. А температура прямой сетевой — скорей всего, на уровне излома (не нашёл термометр).
Пока что оставил такие величины:

Настройка
Параметры упр.

Зона пропорц. 100 K
Время интегрир 130 s
Время работы 75 s
Нейтральн. зона 1 K
Мин. импульс 25
Привод GEAR

Kvs клапана VB2 мне показался завышенным, и для уменьшения меры его открывания я на кончик его штока положил гаечку М6. Если судить по указателю положения на AMV 23, то ход уменьшился не наполовину, как я предполагал, а где-то на треть.

Сообщение отредактировал tiptop — 22.2.2014, 11:23

vaka66

Источник



Регулировка редуктора давления воды в квартире: как правильно настроить и отрегулировать напор водоснабжения — настройка регулятора

Современный человек научился ценить комфорт и, соответственно, весьма требовательно относится к условиям проживания. Ничего удивительного, удобства — это хорошо. А когда чего-то не хватает, мягко говоря — не очень. Та же тонкая струйка питьевой жидкости из-под крана вместо внушительного напора становится серьезной проблемой. Особенно если подобное нельзя назвать исключительным случаем. Чтобы устранить эту досадную неприятность, необходимо разобраться, для чего осуществляется регулировка редуктора давления воды в системе водоснабжения в квартире.

Что собой представляет и как работает РДВ

Число атмосфер в водопроводе во время подачи водного ресурса, к сожалению, нестабильно. Нагнетание постоянно колеблется в большую или меньшую сторону. Для пользователей, проживающих в многоквартирных домах, это весьма неудобно. Кроме того, резкие скачки напора могут привести к выходу из строя гидроконструкций и даже спровоцировать прорывы.

С целью предотвращения плачевных последствий в гидросистемы монтируют специальные устройства — регуляторы. С их помощью удается стабилизировать уровень давления, тем самым предохраняя внутреннюю сеть от чрезмерных перегрузок и гидроударов. Последние заявляют о себе довольно часто со стороны центральной магистрали.

Как отрегулировать редуктор на воду в квартире и так ли он необходим

Прибор, который позволяет контролировать количество атмосфер в водопроводе в большинстве случаев просто незаменим. Он выступает в роли сдерживающего защитного фактора, оберегающего гидросеть от губительных перепадов и избыточной нагрузки. Установить следует в обязательном порядке, если возникает хотя бы одна из проблем:

  • Отсутствие стабильного напора. Когда водопроводная жидкость сначала течет из крана тонкой струйкой, но уже через пару секунд чуть ли не сбивает с ног стоящего возле раковины — не откладывайте монтаж агрегата. Резкие скачки давления становятся первопричиной поломки бытовой техники и коммуникаций. Кроме того, такая нестабильность представляет опасность непосредственно для пользователей (термические ожоги).
  • Слишком сильный поток водного ресурса. В такой ситуации требуется монтаж понижающего редуктора. С подобной проблемой чаще всего сталкиваются владельцы квартир на первом этаже. Происходит это потому, что H2O в высотные многоквартирные дома подается с большой силой. В противном случае она просто не поднимется до нужной отметки и жильцы верхних уровней останутся без воды. Когда жилое здание расположено неподалеку от насосной станции, завышенные показатели становятся делом привычным. Из-за этого с пугающей регулярностью выходят из строя соединения, образуются протечки и т.п. Но все эти сложности помогает устранить настраиваемый агрегат понижения.
  • Слабый напор. В данном случае стоит монтировать прибор, оснащенный помпой. Благодаря такому устройству, можно навсегда забыть о тонкой струйке из-под крана, не дающей нормально принять душ, вымыть посуду или подключить какую-либо бытовую технику.
Читайте также:  Регулятор частоты вращения вентилятора arw volcano

Конструктивные особенности и принцип работы

Прежде чем регулировать настройки редуктора, нужно узнать, как работает и что собой представляет регулятор давления воды в квартире. РДВ оснащен прочным корпусом из металла и резьбовым соединением. Чтобы потребитель смог в любое время собственноручно настроить поток жидкости, в агрегате предусмотрен специальный винт и манометр.

В системах водоснабжения частных жилых зданий стабилизацию осуществляют с помощью реле и гидроаккумулятора, установленных магистральный отвод. Именно эти приборы корректируют действия насосной станции. Регулирующие механизмы монтируют в сетях:

  • водозаборных;
  • оросительных;
  • противопожарных;
  • коммунальных;
  • технологических.

Устройство различных РДВ во многом сходно. Все они имеют клапан, поршень, мембранно-пружинный блок и управляющие элементы.

В процессе работы редуктора поток жидкостной среды проходит сквозь мембрану и пружину, стабилизируясь на выходе. Что обеспечивает защиту водопроводной системы от чрезмерных перегрузок и перепадов подачи H2O.

Разновидности регуляторов

Приборы для регулировки напора подразделяются на несколько типов. Следует рассмотреть каждый из них более подробно.

Поршневые

Этот вид пользуется наибольшей популярностью у потребителей водных ресурсов. Широкое распространение во многом объясняется довольно низкой стоимостью. Функционирует за счет поршня, который соответствующим образом увеличивает или уменьшает сечение трубы. Необходимый уровень потока можно установить с помощью вращающегося вентиля. Выходной диапазон варьируется от 1 до 5 атмосфер.

Из минусов агрегата данного типа стоит отметить повышенную чувствительность поршневой системы к попаданию загрязняющих частиц, что приводит к поломкам.

Мембранные

Выясняя, как регулировать (выполнять настройку) клапана давления воды в редукторе в квартире, важно помнить, что такие устройства обладают массой преимуществ перед аналогами. В их числе:

  • возможность настроить напор в пределах 0,5-3,0 кубометров в час;
  • пружинно-мембранный механизм располагается в герметичном отсеке;
  • надежность конструкции;
  • нетребовательность во время эксплуатации.

При этом стоят такие агрегаты весьма недешево. А также, имеют множество подвижных элементов, что усложняет проведение ремонтных мероприятий.

Проточные

В приборах данного вида движущиеся детали отсутствуют. Это большой плюс, так как, ломаются они значительно реже и служат более продолжительный срок. Устройства обеспечивают перемещение потока посредством постоянного вращения жидкости по внутренней схеме-лабиринту.

Приемлемая цена на такие модели объясняется использованием пластиковых элементов при сборке. Единственное, потребителю придется приобрести отдельно входной клапан, но это особого труда не представляет. Рабочий диапазон составляет 0,5-3,0 атмосфер.

Автоматические

Такие регуляторы контролируют силу движения воды в сети водоснабжения за счет мембраны. Степень сжатия пружинного механизма зависит непосредственно от напора. Контакты поочередно замыкаются и размыкаются, тем самым активируя или выключая помпу. С помощью реле происходит стабилизация давления.

Электронные

Агрегаты данной разновидности поддерживают определенный уровень жидкостной среды в трубопроводе, при необходимости запуская насосную станцию. Специальный датчик считывает поступающую к нему информацию. Если жидкости в трубах нет, подается соответствующий сигнал и помповое устройство не срабатывает.

Нужные параметры задаются на панели, где выводятся характеристики подачи водного ресурса. Регуляторы такого типа более надежны и практически бесшумны. В бытовом использовании они гораздо эффективнее своих механических собратьев.

Чтобы добиться идеального качества питья в доме или квартире, необходимо оснастить систему водоснабжения фильтрующим оборудованием. Необходимые устройства очистки можно найти на сайте компания «Вода Отечества».

Советы по выбору: что лучше устанавливать

Планируя приобретение прибора-регулятора, следует обратить внимание не только на его разновидность, но и другие характерные особенности. Чаще всего, именно от них зависит его эффективность.

Соединение

Редукторы, применяемые в быту, обычно монтируются на резьбе. Подбирая подходящую модель, присмотритесь к размеру подключения, измеряемого в дюймах. Стандартный РДВ имеет диаметр ¾. Также могут быть представлены варианты на ½ или 2. Чтобы определить верные параметры, достаточно произвести замер трубы внутреннего водопровода, где предполагается установка агрегата.

Производительность

В квартирах обычно устанавливают устройства с максимальным значением 3 кубометра в час. Заданного объема в полной мере хватает для бытовых нужд жильцов. В зданиях общественного и промышленного назначения производят монтаж более мощных регуляторов — от 3 до 15м³/ч и выше.

Температура

Отправляясь за покупкой, следует помнить, что не все редукторы предназначены для систем ГВС. Обратите внимание на соответствующие характеристики. Прибор должен стабильно функционировать при температурном режиме в 130º С. Регулирующему агрегату для ХВС такая термостойкость ни к чему.

Материал, используемый в производстве

Разумеется, все практичные надежные модели, имеющие продолжительный срок службы, изготавливаются из высококачественных деталей, невосприимчивых к ржавчине. Как правило, это покрытая хромом латунь или нержавейка.

Конструктивные особенности

Устройства с поршневой системой весьма устойчивы к износу. Однако особой надежностью все равно не отличаются из-за повышенной чувствительности к загрязняющим частицам, находящимся в водопроводной жидкости. Они довольно быстро выходят из строя, если H2O в жилище подается ненадлежащего качества. Здесь скорее возникнет вопрос не как отрегулировать (клапан) регулятора давления воды в квартире, а каким образом его поменять.

Агрегаты с мембраной в этом плане гораздо практичнее. Они неприхотливы в использовании и обслуживании. При четком соблюдении эксплуатационных правил работают продолжительное время без перебоев. Главное — вести постоянное наблюдение за состоянием мембранной части.

Установленные нормативы

К нормативным требованиям относятся следующие пункты:

  • РДВ обязан поддерживать давление до 0,3 МПа;
  • на выходе должно быть не более 0,04;
  • пропускная способность — 0,5 л/с;
  • число запусков не меньше 250000 с учетом срока службы до 10 лет и больше.

Технические параметры

Заводы-изготовители производят редукторы с различными характеристиками. Чтобы определить, какой вид устройства окажется оптимальным, нужно внимательно изучить соответствующую информацию. Как правило, все нужные сведения представлены в техпаспорте прибора или непосредственно на его задней панели.

Качество производства

Агрегат должен быть изготовлен из прочного надежного материала. Выбирая подходящую модель, старайтесь не останавливаться на самых дешевых вариантах. Запомните простое правило — хорошая вещь не может стоить копейки. Кроме того, обратите внимание на вес своей покупки. Тяжесть свидетельствует о наличии металлических деталей в конструкции.

Установка редуктора

Регулятор необходимо устанавливать в начале трубопроводной арматуры, предназначенной для перекрытия потока жидкости, перед учетными приборами. Так удастся добиться большей эффективности и упростить процесс обслуживания. Кроме того, под защитой окажутся счетчики, фильтры и другое гидрооборудование.

Размещение в квартире

Перед проведением монтажных работ следует правильно собрать РДВ и протестировать целостность заглушек. Регулирующее устройство располагают между корректировочными кранами в строго вертикальном положении. С учетом того, что труба проходит ровно по горизонтали.

Если предполагается использование полипропиленовых элементов, необходимо позаботиться о наличии переходников. Обычно они идут сразу в сборном комплекте.

В установку агрегата обязательно включают фильтр-сетку и вентиль для контроля жидкости. Зоны соединений предстоит проложить ФУМ-лентой. В завершении работы необходимо затянуть соединительные стыки. Главное — не переусердствовать с этим делом и не сорвать гайки.

Монтаж в частном доме

Процесс монтирования здесь практически ничем не отличается от описанного выше. Единственное отличие — помпа, которая служит для поддержания нужного напора. Регулирующее устройство устанавливают в зоне совмещения отвода магистрали с сетью подачи. Многие заводы-изготовители выпускают регуляторы и насосы в комплекте. Но в ряде случаев придется приобретать насосный механизм дополнительно.

Установить своими силами достаточно сложно. Если вы не уверены в собственном опыте и наличии определенных знаний, лучше доверьте эту работу специалистам.

Самостоятельная настройка

Изучая статьи и видео по регулировке датчика редуктора давления горячей воды в квартире, несложно понять, что процесс предполагает поэтапное выполнение. Фактически его можно разбить на два этапа.

Подготовительный

В зависимости от конструктивных особенностей выбранной модели, вам могут потребоваться определенные инструменты:

  • шестигранный шлиц на 4-6 мм;
  • обычная плоская отвертка;
  • специальный (универсальный) ключ на 2-20 мм;
  • манометр, позволяющий контролировать давление;
  • переходник для соединения с душевым шлангом или смесителем.

Непосредственно настройка

После тщательной подготовки необходимо сделать следующее:

  • перекройте все краны во внутренней системе;
  • поставьте манометр-контроллер на регулятор или подключите его к трубопроводу;
  • с помощью вентиля пустите жидкость по трубе с минимальным напором;
  • зафиксируйте показатели с измерителя;
  • открутите пробку с отверстия, где располагается винт для регулировки;
  • взяв подходящий инструмент (например, отвертку), аккуратно вращайте винтовой элемент по часовой стрелке, в итоге пружина надавит на клапан и он станет захлопываться при меньшем количестве атмосфер;
  • чтобы увеличить силу потока, необходимо осуществить вращение в обратную сторону;
  • остается протестировать установку и отсоединить манометр.

Как отрегулировать напор воды в квартире и убрать стандартные настройки

Необходимость отступить от стандартов может возникнуть по ряду причин. Основные из них следует перечислить:

  • если потребление водного ресурса ощутимо превышает мощностные характеристики центральных систем и насосных комплексов (малая сила потока);
  • расположение на верхних уровнях многоэтажных домов (недостаток H2O);
  • противоположная ситуация, когда жилье находится в самом низу здания (избыточное p);
  • насосы работают некорректно, происходят частые колебания (скачки показателей).
Читайте также:  Регулятор громкости для усилителя авто

В таких случаях нужно перенастроить регулировочное устройство. Кроме того, напор может изменяться в ходе продолжительного эксплуатационного периода системы водоснабжения. Например, может уменьшиться сечение труб из-за обилия ржавчины и другого рода внутренних отложений. При таком раскладе производить настройку придется не раз.

Что будет, если не выполнять регулировку клапана давления воды в квартире, не настраивать регулятор

В отсутствии своевременной настройки никаких особо опасных последствий не наступит. Это если рассматривать вопрос с глобальной точки зрения.

Малый напор станет причиной невозможности подключить к внутренней сети полезные бытовые приборы, нормально принять душ или вымыть посуду. Избыточный способен привести к многочисленным поломкам коммуникаций и той же техники, применяемой в быту. Поэтому регулировать подачу все-таки нужно, чтобы избежать распространенных проблем из-за отказа от проведения регулировочных мероприятий.

Советы по эксплуатации

Перед монтажом прибора обязательно внимательно изучите прилагаемое руководство по установке. Устройства отличаются между собой, имеют разные способы подключения. Без определенного опыта, навыков и умений за монтажные работы лучше не браться. Сомнения в собственных силах — весомый повод пригласить грамотного специалиста.

За тем, как работает агрегат, необходимо следить. Если обнаружилась протечка или настройка не дает нужного результата, скорее всего, регулятор вышел из строя. Его предстоит отремонтировать или заменить на новый.

Не стоит медлить с установкой или заменой прибора. Так вы лишаете себя не только комфортных условий проживания, но и рискуете затопить соседей, в случае поломки коммуникаций.

Заключение

Разобравшись, как отрегулировать (настроить) редуктор давления воды в квартире по инструкции, несложно прийти к выводу, что дело это довольно простое, но весьма важное. Наладить нужный уровень напора водопроводной жидкости сможет каждый. Прибегать к помощи мастера для этого не придется.

Источник

Технология регулирования нагрузки системы горячего водоснабжения

Д.т.н. П.В. Ротов, заместитель главного инженера;
А.А. Сивухин, начальник ПТО, МУП «Городской теплосервис»;
д.т.н. В.И. Шарапов, профессор, заведующий кафедрой «Теплогазоснабжение и вентиляция», ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный технический университет», г. Ульяновск

Автоматическое регулирование нагрузки системы ГВС

Потребление горячей воды в жилых и общественных зданиях характеризуется значительной неравномерностью как в течение суток, так и в отдельные дни недели. Мгновенный расход потребляемой воды является случайной величиной. При этом, в разные дни недели, в одно и то же время при прочих равных условиях, вероятность потребления аналогичного количества воды мала. В рабочие дни наибольшее потребление воды наблюдается в вечерние часы, в выходные дни — с утра. Кроме того, на неравномерность потребления могут оказывать влияние климатические условия, периоды массовых отпусков и школьные каникулы, даже телевизионные передачи.

Для компенсации тепловых потерь в трубопроводах системы ГВС предусматривают циркуляцию. Но, поскольку данные по тепловым потерям во внутридомовых системах ГВС зачастую отсутствуют, то для их определения используют долевую часть от расхода воды, а именно 10% от расчетного расхода воды, определенного для неотопительного периода [1, 2]. В [3] потери теплоты трубопроводами систем ГВС учитываются прибавлением доли среднего за отопительный период расхода воды в системах ГВС с учетом коэффициента, учитывающего потери теплоты трубопроводами в зависимости от конструктивных особенностей и наличия изоляции, который изменяется в пределах от 0,15 до 0,35.

Проведенное обследование систем ГВС жилых домов [4] показало, что реальное значение циркуляционного расхода в трубопроводах систем ГВС существенно превышает расчетные значения и составляет 40-90% от расхода в подающем трубопроводе и 70-500% от расхода воды на ГВС. При этом расход воды в циркуляционном трубопроводе зависит от режима потребления горячей воды. Установка на циркуляционных трубопроводах жилых домов дроссельных шайб с постоянным отверстием не позволяет в полной мере учесть режим работы систем ГВС. Повышенный циркуляционный расход способствует росту температуры воды в циркуляционном трубопроводе относительно температуры воды в обратном трубопроводе тепловой сети более чем на 10 О С, что, в свою очередь, влияет на экономичность работы источника теплоснабжения.

Повысить эффективность работы системы ГВС возможно путем автоматического регулирования расхода воды в циркуляционном трубопроводе с учетом неравномерности режима потребления горячей воды. Одна из таких технологий, разработанная в научно-исследовательской лаборатории «Теплоэнергетические системы и установки» (НИЛ «ТЭСУ») УлГТУ, реализована в 2014 г. на ЦТП Ульяновского МУП «Городской теплосервис» [4]. На рис. 1 показана принципиальная схема ЦТП с установленным оборудованием. Регулирование расхода воды в циркуляционном трубопроводе осуществляется запорно-регулирующим клапаном (регулятором температуры) 11, установленном на циркуляционном трубопроводе. Управление запорно-регулирующим клапаном осуществляется программируемым логическим контроллером по импульсу от датчика температуры 12. В период водоразбора тепловые потери в системе ГВС компенсируются за счет слива воды, поэтому можно снизить расход воды в циркуляционном трубопроводе. При отсутствии водоразбора расход воды в циркуляционном трубопроводе поддерживается в зависимости от определенного перепада температур в подающем и обратном трубопроводе системы ГВС, тем самым обеспечивая необходимую тепловую нагрузку.

В течение 2014 г. проводился инженерный эксперимент, в результате которого анализировались параметры работы ЦТП при различных режимах настройки регулятора температуры, установленного на циркуляционном трубопроводе. Настройка регулятора температуры по времени суток осуществлялась на основании предварительного анализа работы ЦТП. На рис. 2 представлена диаграмма изменения расхода воды в системе ГВС за 6 дней, из которой следует, что максимальный отбор горячей воды происходит в период с 8:00 до 15:00-16:00. Среднечасовое значение температуры горячей воды за этот же период составило 60,3 О С. Во время минимального разбора горячей воды настройка регулятора температуры производилась на температурный перепад в системе ГВС, равный 10 О С.

В период с 19.06.2014 г. по 06.08.2014 г. анализировались режимы работы ЦТП с различными настройками регулятора температуры на циркуляционном трубопроводе. В I режиме регулятор температуры был настроен на круглосуточном поддержании температуры воды, равной 50 О С, в циркуляционном трубопроводе. Во II режиме настройки регулятора температуры изменялись в течение суток по графику: с 9:00 до 15:00 поддерживалась температура циркуляционной воды, равная 45 О С, в остальное время температура циркуляционной воды поддерживалась равной 50 О С. В III режиме регулирование температуры воды в циркуляционном трубопроводе не производилось.

Среднечасовые значения параметров работы ЦТП в каждом из трех режимов представлены в табл. 1. Экономия тепловой энергии на ЦТП определялась для I и II режимов в сравнении с III режимом, когда не производилось регулирование циркуляционного расхода воды.

Таблица 1. Режимные показатели работы ЦТП при регулировании циркуляционного расхода в период с 19.06.2014 г. по 06.08.2014 г.

Режим Тепловое потребление системой ГВС, Г кал/ч Среднечасовая температура воды в подающем трубопроводе системы ГВС, °С Среднечасовая температура воды в циркуляционном трубопроводе системы ГВС, °С Среднечасовой расход воды в подающем трубопроводе системы ГВС, т/ч Среднечасовой расход воды в циркуляционном трубопроводе системы ГВС, т/ч
1 режим 0,1849 58,85 45,46 7,18 5,23
II режим 0,1833 61,63 46,49 7,74 6,10
III режим 0,212 64,30 53,53 12,76 11,39

В результате анализа данных, представленных в табл. 1, установлено, что экономия тепловой энергии на ЦТП в режимах с регулированием циркуляционного расхода горячей воды относительно режима без регулирования составляет 12-14% (0,03 Гкал/ч). При этом в режиме с дифференцированной по времени суток температурой воды в циркуляционном трубопроводе ГВС достигается большая экономия теплоты.

В отопительном периоде с 19.10.2014 г. по 17.11.2014 г. на том же ЦТП проводился анализ режимных параметров в условиях регулирования и отсутствия регулирования температуры циркуляционной воды в системе ГВС. В первом периоде (I режим) настройки регулятора температуры изменялись в течение суток по графику: с 9 до 15 ч поддерживалась температура циркуляционной воды равная 45 О С, в остальное время температура циркуляционной воды поддерживалась равной 50 О С. Во втором периоде (II режим) регулирование температуры воды в циркуляционном трубопроводе не производилось.

Анализ среднечасовых показателей работы ЦТП в отопительном периоде показывает, что в I режиме теплоты потребляется на 20% меньше, чем во II (табл. 2).

Таблица 2. Режимные показатели работы ЦТП при регулировании циркуляционного расхода в период с 19.10.2014 г. по 17.11.2014 г.

Режим Тепловое потребление системой ГВС, Г кал/ч Среднечасовая температура воды в подающем трубопроводе системы ГВС, °С Среднечасовая температура воды в циркуляционном трубопроводе системы ГВС, °С Среднечасовой расход воды в подающем трубопроводе системы ГВС, т/ч Среднечасовой расход воды в циркуляционном трубопроводе системы ГВС, т/ч
1 режим 0,19 72,93 50,3 3,22 0,99
II режим 0,24 73,13 60,66 11,56 9,53

На рис. 3-5 показана динамика изменения расхода теплоносителя, температуры воды и теплопотребления в системе ГВС по часам суток при различных режимах работы ЦТП в период с 19.10.2014 г по 17.11.2014 г На приведенных диаграммах четко видно снижение температуры циркуляционной воды, расхода воды и теплопотребления в системе ГВС в период регулирования температуры циркуляционной воды. Снижение теплопотребления приводит к соответствующей экономии топливно-энергетических ресурсов. Равенство температуры воды, подаваемой на ГВС при различных режимах, показывает, что снижение расхода теплоносителя и количества тепловой энергии обусловлено только оптимизацией режима работы системы ГВС за счет регулирования расхода воды в циркуляционном трубопроводе. При этом температура воды в подающем трубопроводе системы ГВС соответствует нормативным требованиям (рис. 3).

Читайте также:  Основным регулятором рыночных отношений является

С целью оценки инвестиционной привлекательности проведено технико-экономическое обоснование реализованной технологии регулирования нагрузки системы ГВС. На основании анализа режимов работы системы ГВС определена минимальная среднечасовая экономия теплоты 0,03 Гкал/ч (табл. 1). Предполагаемое время работы системы ГВС с регулированием циркуляционного расхода составляет 3600 ч в год. Суммарная экономия теплоты на одном ЦТП за этот период составит 108 Гкал, что при тарифе за тепловую энергию 1500 руб./Гкал равно 162 тыс. руб. Затраты на приобретение оборудования для системы автоматического регулирования составили 74,6 тыс. руб., т.е. технология окупается за половину временного периода работы системы автоматического регулирования, т.е. за 2,5-3 месяца.

Энергосберегающий потенциал разработанной технологии при ее реализации на всех ЦТП системы теплоснабжения Ульяновска составляет более 12 млн руб. в год, что, с учетом небольшого срока окупаемости, является выгодным инвестиционным проектом.

При технико-экономическом обосновании не учитывались снижение затрат электроэнергии на транспорт теплоносителя, снижение тепловых потерь в трубопроводах системы ГВС, возможное увеличение комбинированной выработки электроэнергии на ТЭЦ за счет снижения температуры обратной сетевой воды. С учетом этих составляющих срок окупаемости такой технологии будет еще меньше.

Поквартирные тепловые пункты

Примером энергоэффективных технологий использования теплоты в системах теплопотребления в ряде случаев могут служить поквартирные тепловые пункты (ПТП), которые представляют собой комплекс устройств, преобразующих параметры теплоносителя, перераспределяющих потоки теплоносителя в контурах отопления и ГВС квартиры и управляющих тепловыми нагрузками этих контуров. Применение ПТП в системах водоснабжения и отопления позволяет упростить схему разводящих внутри- домовых сетей теплоснабжения, снизить затраты на эксплуатацию объекта капитального строительства (за счет отсутствия централизованной системы ГВС) [5]. При этом владельцы квартир могут по своему усмотрению устанавливать необходимый экономичный тепловой режим и тем самым определять приемлемую оплату за потребленную тепловую энергию.

Недостатком открытой схемы теплоснабжения (рис. 6) в основном является наличие постоянного круглосуточного расхода циркуляционной воды в системе ГВС, что приводит к сверхнормативным тепловым потерям в системе ГВС и высоким энергетическим затратам на циркуляцию воды в системе ГВС. Типовая открытая система теплоснабжения характеризуется большой металлоемкостью, что приводит к увеличению начальных затрат на ее сооружение.

В НИЛ «ТЭСУ» УлГТУ разработан ряд технологий ГВС на основе ПТП [6, 7], одна из которых представлена на рис. 7.

Основным принципом работы такой системы теплоснабжения является то, что подготовка горячей воды происходит в непосредственной близости от водоразборных кранов, при этом отсутствуют тепловые потери в трубопроводе подачи ГВС, что позволяет полностью исключить циркуляцию воды в системе ГВС.

Определим экономию от внедрения ПТП в открытой системе теплоснабжения на примере одного стояка системы ГВС в 9-этажном многоквартирном жилом доме. Протяженность циркуляционных трубопроводов принята равной 60 м, диаметр — 20 мм.

Суммарный расход воды на нужды теплоснабжения определяем по формуле:

где Gот, Gгвс — расходы воды соответственно на отопление и ГВС.

Расход воды на ГВС определяем по формуле:

где Gг Gu — расходы горячей воды соответственно в водоразборных приборах и в циркуляционном трубопроводе.

Тепловые потери в циркуляционном трубопроводе при этом составят:

где qц — плотность теплового потока через 1 м циркуляционного трубопровода:

1ц=60 м — протяженность циркуляционного трубопровода; tц— температура циркуляционной воды, О С; tнв — температура наружного воздуха, О С; λст- — коэффициент теплопроводности стали, Вт/(м. О С); dвн — внутренний диаметр трубопровода, м; dн — наружный диаметр трубопровода, м; αв — коэффициент теплоотдачи от воды к внутренней стенке трубы, Вт/(м 2 .К); αвн — коэффициент теплоотдачи от наружной стенки трубы к наружному воздуху, Вт/(м 2 .К).

При годовой работе системы ГВС тепловые потери в циркуляционном трубопроводе составят:

где τгвс год =8160 — количество часов работы системы ГВС в год, ч.

Отсутствие теплопотерь в циркуляционном трубопроводе при использовании ПТП приведет к снижению расхода топлива:

где Q P н — низшая теплота сгорания топлива, Дж/кг; ηбр, — КПД котла.

При стоимости 1 т у.т. равной 3700 руб. экономия с одного стояка внутридомовой системы ГВС составит Птэ=3,0 тыс. руб. в год.

Расход воды на циркуляцию:

где с — удельная теплоемкость воды, ккал/(кг О С); ∆tц — температурный перепад в циркуляционном трубопроводе, О С.

Годовой расход воды в циркуляционном трубопроводе составит:

Расход электроэнергии циркуляции горячей воды при этом:

где γ — удельный вес перекачиваемой жидкости, Н/м 3 ; Н — напор насоса, м; ηн — КПД насоса.

Потребление электроэнергии на привод насоса составит 17,6 кВтч/год, что в денежном эквиваленте при стоимости электроэнергии 4 руб./кВт*ч составит Пэ=70,4 тыс. руб. в год.

Общая экономия эксплуатационных затрат при использовании в системах ГВС ПТП составит:

Побщ=Пэц+Птэ+Пэ=81,2 тыс. руб. в год. (10)

Кроме того, при отсутствии циркуляционного трубопровода уменьшается и металлоемкость системы ГВС, которая при стоимости трубы Ду 20 — 50 тыс. руб./т приведет к экономии с одного стояка внутридомовой системы ГВС Пм=5,0 тыс. руб.

Определим капитальные затраты на внедрение ПТП с учетом дополнительного оборудования, устанавливаемого в них. В качестве основных капитальных затрат принята установка регулятора температуры и регулятора перепада давления. Стоимость этого оборудования в одном ПТП составит около 60 тыс. руб. Капитальные затраты на один стояк внутридомовой системы ГВС в 9-этажном многоквартирном доме составят порядка 540 тыс. руб. [9].

Срок окупаемости затрат от внедрения способа приготовления ГВС в ПТП составляет порядка 6 лет. Данные результаты основаны на расчетном объеме потребления ГВС.

Проведенное обследование систем ГВС жилых домов [4] показало, что реальное значение циркуляционного расхода существенно превышает расчетные значения. Очевидно, если фактический расход воды в циркуляционном трубопроводе системы ГВС будет превышать расчетный в 3-6 раз, срок окупаемости также пропорционально снизится. Таким образом, реальный срок окупаемости технологии ГВС с использованием ПТП составляет не более одного года.

Выводы

1. В системе теплоснабжения г. Ульяновска на одном из ЦТП реализована технология регулирования нагрузки системы горячего водоснабжения, учитывающая неравномерность потребления горячей воды. Особенностью разработанной и реализованной технологии является регулирование расхода воды в циркуляционном трубопроводе в зависимости от температуры воды после водоразборных точек в системе горячего водоснабжения.

2. Проведен анализ параметров ЦТП при различных режимах работы и определена величина экономии теплоты. В режимах работы ЦТП с регулированием циркуляционного расхода горячей воды относительно режима работы без регулирования теплопотребление ЦТП уменьшается на 12-20%.

3. Выполнен технико-экономический расчет реализованной технологии регулирования нагрузки системы горячего водоснабжения. Расчетная годовая экономия теплоты на одном ЦТП составляет 162 тыс. руб. Срок окупаемости, определенный с учетом затрат на покупку и монтаж оборудования, составляет менее трех месяцев.

4. Выполнен сравнительный анализ технологий обеспечения тепловой нагрузки в системах горячего водоснабжения с использованием поквартирных тепловых пунктов. Реализация таких технологий позволяет повысить экономичность работы систем горячего водоснабжения за счет снижения тепловых потерь и затрат на транспорт горячей воды в связи с отсутствием циркуляционного расхода.

5. Расчетный срок окупаемости технологии горячего водоснабжения с использованием поквартирных тепловых пунктов составляет около 6 лет. При фактических затратах на циркуляцию воды в существующих системах ГВС срок окупаемости сокращается до 1 года.

Литература

2. Строительные нормы и правила. СНиП 2.04.07-86*. Тепловые сети. М.: Минстрой России, 1994. 46 с.

3. О предоставлении коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов. Постановление Правительства РФ от 06.05.2011 г. № 354 // Российская газета. 2006. № 116. 01.06.2011.

4. Ротов П.В. Регулирование нагрузки городских теплофикационных систем / П.В. Ротов, В.И. Шарапов. Ульяновск: УлГТУ, 2013. 309 с.

5. Квартирные тепловые пункты в многоквартирных жилых домах. Рекомендации АВОК Р НП «АВОК» 3.2.1-2009. М.: ООО ИИП «АВОК-ПРЕСС». 2009. 46 с.

6. Патент 2549089 Российская Федерация. МПК 7 F 24 D 3/08. Способ работы открытой двухтрубной системы теплоснабжения/ П.В. Ротов, М.Е. Орлов, В.И. Шарапов, А.А. Сивухин; заявитель и патентообладатель УлГТУ № 2013145525/12; заявл. 10.10.13; опубл. 20.04.15, Бюл. № 11. 5 с.

7. Сивухин А.А. Сравнительный анализ технологий обеспечения нагрузки горячего водоснабжения / А.А. Сивухин, П.В. Ротов, В.И. Шарапов // Новые технологии в теплоснабжении и строительстве: сборник работ аспирантов и студентов — сотрудников научно-исследовательской лаборатории «Теплоэнергетические системы и установки». Ульяновск: УлГТУ, 2015, Выпуск. 13. С. 373-379.

Источник