Новости

Эффективность внедрения автоматизированного узла управления отоплением с проведением расчета

Подробности

Опубликовано 24.09.2012 11:01

Просмотров: 22535

Автоматизированный  узел управления (АУУ) системы отопления - это разновидность индивидуального теплового пункта, который предназначен для автоматического регулирования параметров теплоносителя (давление, температура) в системе отопления зданий в зависимости от температуры наружного воздуха и условий эксплуатации. 

 АУУ  состоит из насоса смешения, электронного регулятора температуры, который поддерживает расчетный температурный график теплоносителя, регулирующего клапана и регулятора перепада давления и расхода. Конструктивно АУУ представляет собой блок на металлической опорной раме, на которой установлены: трубопроводные блоки, насос, регулирующая арматура, электропривода, автоматика, контрольно-измерительные приборы (манометры, термометры), фильтры, грязевики.

Принцип работы АУУ следующий: при условии, когда температура теплоносителя в прямом трубопроводе тепловой сети превышает требуемую (по температурному графику), электронный регулятор включает насос смешения, который добавляет в систему отопления теплоноситель с обратного трубопровода (т.е. после системы отопления) поддерживая требуемую температуру, предотвращая «перетопы» в здании. В это время гидравлический регулятор прикрывается, уменьшая тем самым подачу сетевой воды.

Снижение температуры воздуха в помещениях зданий в ночное время  не ухудшает условия санитарно-гигиенических требований, что в свою очередь снижает потребление тепловой энергии и ведет к ее экономии. Возможная экономия тепловой энергии при автоматическом регулировании составляет до 25 % годового расхода.

Рис. 1. Принципиальная схема автоматизированного узла управления отопления.

 Теперь давайте проведем небольшой расчет эффекта от внедрения автоматизированного узла управления в офисном здании.

В нашем примере планируется модернизация системы отопления, путем установки АУУ, в соответствии с действующими нормами и правилами.

 Расчет экономии тепловой энергии при внедрении АУУ

Экономия тепловой энергии (ΔQ ) при установке АУУ определяется по выражению:

ΔQ= ΔQ_п+ΔQ_н+ΔQ_с+ΔQ_и, (1)

где:

ΔQ_п - экономия тепловой энергии от устранения перетопа зданий в осенне-весенний период, %;

ΔQ_н - экономия тепловой энергии от снижения ее отпуска в ночное время, %;

ΔQ_с - экономия тепловой энергии от снижения ее отпуска в выходные дни, %;

ΔQ_и - экономия тепловой энергии за счет учета теплопоступлений от солнечной радиации и бытовых тепловыделений, %.

Экономия тепловой энергии ΔQп от устранения перетопа зданий в осенне-весенний период отопительного сезона, когда тепловой источник для удовлетворения нужд горячего водоснабжения отпускает теплоноситель с постоянной температурой, превышающей потребную для закрытых систем отопления (см. рис. 2. Температурный график 130-70) ориентировочно может быть определена по таблице №1.

Рис. 2. Температурный график 130-70.

Таблица № 1.

Относительную продолжительность осенне-весеннего периода, для различных регионов (с различными расчетными температурами наружного воздуха в отопительный период), необходимую для определения AQ_п, можно найти по табл. № 2.

 Таблица №2. Относительная продолжительность осенне-весеннего периода при различных расчетных температурах наружного воздуха за отопительный период.

Экономия теплоэнергии AQ_н от снижения ее отпуска в ночное время оп­ределяется по выражению:

где а - продолжительность снижения отпуска теплоты в ночное время, ч/сут.;

 Δt^нр_в - снижение температуры воздуха в помещениях в нерабочее время, °С;

 t^Р_в - усредненная расчетная температура воздуха в помещениях, °С. Выбирается по СНиП 2.04.05-86 "Отопление, вентиляция и кондиционирование. Нормы проектирования".

 t^ср_н- средняя температура наружного воздуха за отопительный сезон, °С. Вы­бирается по СНиП 2.04.05-86.

Для жилых зданий: снижение отпуска тепла рекомендуется производить с 21 ч. Через а часов регулятор должен включить отопление на расход теплоты, обеспечивающий восстановление температуры до нормальной. Нормальная тем­пература должна быть достигнута к 6-7 ч утра. Наиболее целесообразное снижение температуры  = 2 °С (с = 20 °С до 18 °С). Для ориентировочных расчетов можно принять а = 6-7 ч.

Для административных зданий: продолжительность снижения отпуска тепла а определяется режимом работы здания, для ориентировочных расчетов можно принять а = 8-9 ч. Наиболее целесообразная величина снижения темпера­туры АС = 2-4 °С. При более глубоком снижении температуры необходимо учи­тывать возможности теплоисточника быстро увеличить отпуск тепла при резком снижении температуры наружного воздуха. В любом случае, значение температуры в период ночного снижения расхода теплоты в общественных зданиях должно обеспечить отсутствие выпадения конденсата на стенах ночью.

Экономия теплоэнергии ΔQс от снижения ее отпуска в выходные дни оп­ределяется по выражению (3):

где b - продолжительность снижения отпуска теплоты в нерабочие дни, сут./нед.

(при 5-ти дневной рабочей неделе b = 2, при 6-ти дневной b = 1).

Величина снижения температуры воздуха в помещениях в нерабочее время выбирается в соответствии с рекомендациями к формуле (2).

Экономия теплоэнергии ΔQ_и за счет учета теплопоступлений от солнечной радиации и бытовых тепловыделений определяется по выражению (4):

где Δt^и_в - усредненное за отопительный сезон превышение температуры воздуха в помещениях сверх комфортной из-за теплопоступлений от солнечной радиации и бытовых тепловыделений, °С. Ориентировочно можно принять  Δt^и_в= 1-1,5 °С (по опытным данным).

 Пример расчета:

Офисное здание в Москве. Режим работы - 5 дней в неделю, с 9⁰⁰ до 18⁰⁰.

 t^Р_в= 18 °С,   t^ср_н= -3,1 °С,   t^р_н= -28 °С (по СНиП 2.04.05-86). Предполагается снижение температуры воздуха в помещениях на  Δtнр_в= 3 °С в ночные часы (а = 8 ч/сут.) и выходные дни (b = 2 сут./нед.). В этом случае:

 Таблица №3. Расчет экономического эффекта от внедрения АУУ.

Таким образом, экономия тепловой энергии от установки АУУ составит 11,96 % от годового теплопотребления на отопление.

 энергетический паспорт

• Назад
• Вперёд