Оптимизация системы отопления здания

Оптимизация работы системы отопления здания сводится преимущественно к автоматизации теплопотребления, что позволяет достичь ощутимого эффекта экономии тепла (до 20-30 %). Вместе с этим автоматизация позволяет существенно улучшить качество теплоснабжения, то есть подать потребителю тепловую энергию в соответствии с его потребностью, обеспечив необходимый комфорт.

Наиболее полно и эффективно задачи автоматизации могут быть реализованы с помощью автоматизированных индивидуальных тепловых пунктов зданий (ИТП) с возможностью регулирования теплопотребления по желанию потребителя в зависимости от температуры наружного воздуха, назначения объекта и пр. Экономия при установке таких ИТП достигается за счет компенсации инертности источника тепла в моменты изменения температуры наружного воздуха (погодная компенсация), а также за счет возможности автоматического снижения температуры внутри здания в ночное время и в выходные дни (для административных зданий, учебных корпусов и т.п.).

На рисунке 8.2 показан внешний вид автоматизированного теплового пункта здания.

Рисунок 8.2 – Внешний вид теплового пункта

Автоматизированный тепловой пункт включает в себя:

• средства регулирования (регулировочные клапаны с функцией дистанционного управления);

• средства контроля (датчики температуры, давления и расхода теплоносителя);

• средства управления (электронные блоки-регуляторы, управляющие регулировочными устройствами в соответствии с заложенной программой регулирования на основании информации, поступающей от средств контроля);

• дополнительное оборудование (трубопроводы, теплообменники, насосы).

На рисунке 8.3 приведен пример схемы построения автоматизированного ИТП.

1 - сетчатый фильтр; 2 - датчик давления воды в трубопроводе; 3 - расширительный сосуд; 4 - водоподогреватель системы ГВС; 5 - водоподогреватель системы теплоснабжения; 6 - диафрагменный элемент; 7 - перепускной клапан; 8 - электронный регулятор; 9 - отопительный прибор; 10 - датчик температуры воды в трубопроводе; 11 - датчик температуры наружного воздуха; 12 - насос; 13 - регулятор перепада давления; 14 - регулирующий клапан с электроприводом; 15 - радиаторный терморегулятор; 16 - регулятор температуры с коррекцией по расходу.

Рисунок 8.3 – Схема автоматизации закрытой системы централизованного теплоснабжения здания при независимом присоединении отопления к тепловым сетям

В схеме на рисунке 8.7 погодную компенсацию расхода и температуры теплоносителя в системе отопления в зависимости от температуры наружного воздуха осуществляет одноканальный электронный регулятор (8), используя информацию датчиков температуры (10, 11) и управляя регулирующим клапаном (14), установленном в контуре греющего теплоносителя, и насосом (12) в контуре нагреваемой (водопроводной) воды системы отопления. Процесс регулирования может также корректироваться по дополнительно устанавливаемому в помещении датчику температуры внутреннего воздуха, учитывая инерционность здания и системы отопления.

Регулирование температуры воды в системе горячего водоснабжения (ГВС) выполняет регулятор температуры прямого действия с коррекцией по расходу горячей воды (16). Эта схема регулирования предпочтительна при резком периодическом изменении расхода нагреваемой воды.

Примененный в схеме регулятор обеспечивает быстрый нагрев воды при открытии даже одного водоразборного крана и мгновенно закрывает подачу греющего теплоносителя в водоподогреватель при прекращении водоразбора в системе ГВС.

Для стабилизации гидравлического режима в тепловых сетях и улучшения работы регулирующих клапанов в системах отопления и ГВС в схеме предусмотрен моноблочный регулятор перепада давления (13).

Перепускной клапан (7) устанавливается в том случае, если радиаторы отопления оборудованы терморегуляторами (15), и обеспечивает циркуляцию воды через насос в случае их полного закрытия.

Радиаторные терморегуляторы устанавливаются в системе отопления здания перед отопительными приборами на трубе, подающей в него горячую воду, и позволяют осуществлять автоматическое регулирование температуры воздуха в помещении. Терморегулятор настраивается на температуру воздуха от 6°С до 26°С и автоматически поддерживает заданную температуру, изменяя количество проходящей через отопительный прибор горячей воды и, соответственно, его теплоотдачу без использования электрической или другой внешней энергии.

Сокращая подачу "излишнего" тепла от отопительного прибора в периоды теплопоступлений от солнечных лучей, людей, электробытовых устройств термостат исключает перегрев помещения, обеспечивая в нем комфортную температуру воздуха и экономя при этом до 10-20% потребляемой на отопление энергии. Наибольший эффект достигается совместно с проведением теплосберегающих мероприятий, направленных на снижение теплопотерь здания, которые также описаны в этой главе.