Регулирование параметров теплоносителя Параметры ТЭЦ 150 — 70

Регулирование параметров теплоносителя Параметры ТЭЦ 150 - 70 о. С Параметры ЦТП 105 - 70 о. С Параметры ИТП 95 – 70 о. С

Центральное регулирование (на источнике тепла) Принятая у нас система качественного регулирования предусматривает: - регулирование температуры теплоносителя по температурному графику - неизменный расход теплоносителя Система центрального регулирования: - имеет высокую инерционность - не может учесть особенностей тепловых потерь каждого здания (место расположения, ветер, солнце и т. д. ) - не обеспечивает необходимого запаса для регулирования на местном и индивидуальном уровнях

температурные графики

Расчетный и фактический температурные графики отопительного сезона 2000 года температура теплоносителя 140 120 100 80 60 40 20 10 5 0 -5 -10 температура наружного воздуха -15 -20

Утепление ограждающих конструкций здания ГОСТ 26629 -85 Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций 1. 1. Метод основан на дистанционном измерении тепловизором полей температур поверхностей ограждающих конструкций, между внутренними и наружными поверхностями которых создан перепад температур, и вычислении относительных сопротивлений теплопередаче участков конструкции, значения которых, наряду с температурой внутренней поверхности, принимают за показатели качества их теплозащитных свойств. 2. 1. Для контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций применяют тепловизоры марки АТП-44 -М. Допускается применение тепловизоров других марок, отвечающих следующим требованиям: диапазон контролируемых температур предел температурной чувствительностиугловые размеры поля обзора число элементов разложения по строкечисло строк в кадре, не менее - минус 20 -плюс 30 °С не менее 0, 5 °С от 0, 08 до 0, 65 рад не менее 100

Пути экономии тепловой энергии После организации коммерческого учета становится известным количество реально потребляемого тепла и возникают экономические факторы для экономии тепловой энергии. При этом существуют несколько путей экономии тепловой энергии Контроль расходов на теплоснабжение Утепление ограждающих конструкций Использование вторичных источников тепла Автоматическое регулирование параметров теплоносителя

Утепление ограждающих конструкций здания Потребленная тепловая энергия = потерям тепла зданием, зависит от теплопроводности ограждающих конструкций СНи. П 23 -02 -03 Утепление ограждающих Конструкций Утепление стен, чердаков Снижение потерь через окна

Необходимо учитывать: Полная герметизация окон невозможна, т. к. требуется постоянный приток свежего воздуха: - однократный воздухооборот за 1 час - не менее 20 м 3/ч на каждого работающего или 4 м 3/ч на 1 м 2 площади в административных зданиях 60 Вт Тепловые потери человека в помещении зависят не только от температуры воздуха, но также и от температуры стен и окружающих предметов, передающих тепло посредством излучения. Поэтому при холодных стенах комфортным условиям будет соответствовать более высокая температура воздуха, а при теплых – более низкая.

Использование вторичных источников тепла • теплоутилизаторы пластинчатые воздушно-воздушные теплообменники • • 60%-я экономия выбрасываемого тепла - Удаляемая воздушная смесь движется по четным каналам и отдает тепло протекающему через нечетные каналы приточному воздуху. - За счет большого поперечного сечения теплоутилизатора, сопротивление воздушному потоку может быть менее 5 - 10 мм в. ст. , что позволяет использовать пластинчатый теплоутилизатор в системах выбросов без принудительной вытяжки

Автоматическое регулирование Из СНи. П 41 -01 -2003: Системы теплоснабжения без автоматического регулирования допускается проектировать при расчетном расходе теплоты зданием (включая расходы теплоты на отопление, вентиляцию, кондиционирование и горячее водоснабжение) менее 50 к. Вт. В холодный период года в жилых, общественных, административнобытовых и производственных помещениях отапливаемых зданий, когда они не используются и в нерабочее время, можно принимать температуру воздуха ниже нормируемой, но не ниже: 15 °С - в жилых помещениях; 12 °С - в общественных и административно-бытовых помещениях; 5 °С - в производственных помещениях. Автоматическое регулирование: - по объекту регулирования - общедомовое, пофасадное, радиаторное; - по источнику управляющего сигнала - по температуре наружного воздуха и в характерном помещении - по часам – программно-временное

Отопительные приборы Излучение - Закон Стефана-Больцмана: для абсолютно черного тела Р = σ • Т 4, σ = 5, 67 • 10 -8 Вт/(м 2 • град 4) при Т = 291 о. К - Р = 405 Вт/м 2 (18 о. С) при Т = 343 о. К - Р = 785 Вт/м 2 (70 о. С) Конвекция - теплопроводность в жидкостях и газах - направленный поток теплого воздуха к более холодным частям Передача тепла как за счет излучения, так и за счет конвекции свойственны любому отопительному прибору

Отопительные приборы Радиационные приборы Инфракрасные излучатели Потолочные панели Конвективно - радиационные приборы Чугунные радиаторы Стальные панельные радиаторы Алюминиевые радиаторы Биметаллические радиаторы Конвективные приборы Конвекторы Калориферы

Отопительные приборы Радиационные приборы – высокие температуры Конвективно - радиационные приборы – средние температуры Конвективные приборы - низкие температуры Рабочая температура отопительного прибора Высокотемпературный режим 90 о. С – разложение пыли Низкотемпературный режим

Отопительные приборы Чугунные радиаторы Стальные панельные радиаторы Конвекторы

Отопительные приборы Материалы для изготовления отопительных приборов: Чугун Сталь Алюминий Биметалл Медь (теплый пол) Полимерные трубы (теплый пол) Свойства: Коррозионная стойкость Теплопроводность Тепловая инерция

Отопительные приборы Выбор места установки отопительных приборов в помещении

Отопительные приборы Способы установки отопительных приборов (Расчетная теплоотдача прибора должна быть увеличена в β 4 раз)

Отопительные приборы Сопротивление теплообмену на внутренней поверхности трубы Rв, м 2 • о. С/Вт, Rв = 1/αв 0, 043 Dв = 21, 2 мм 0, 034 0, 026 Dв = 15, 7 мм 0, 017 Dв = 12, 6 мм 0, 0085 0 40 80 120 160 200 240 280 320 G, кг/ч

Отопительные приборы Сопротивление теплообмену на наружной поверхности Rн, м 2 • о. С/Вт, Rн = 1/αн , αн = αк + αл αк - коэффициент конвективного теплообмена αл - коэффициент лучевого теплообмена Для чугунного радиатора: αк = 6 – 7 Вт/(м 2 • о. С) , αл = 3 Вт/(м 2 • о. С) αн = 10 Вт/(м 2 • о. С) т. о. Rн = 0, 1 м 2 • о. С/Вт Rн >> Rв, - теплопередача отопительного прибора определяется в основном теплообменом на наружной поверхности

Отопительные приборы Пример расчета: Плотность теплового потока радиатора: qпр = qном • ((tпр – tв) /tрасч)1+n • (Gпр/Gрасч) Р, Вт/м 2 , где qном – плотность теплового потока при номинальных параметрах (т. е. при (tпр – tв) = tрасч = 70 о. С и Gпр = Gрасч = 360 кг/ч ) например, qпр = 650 • (80/70)1+0, 3 • (300/360) Р = 800 Вт/м 2 Теплоотдача вертикальных и горизонтальных труб: Qтр = lв • qв + lг • qг , например, Qтр = 2, 2 • 93 + 0, 8 • 115 = 300 Вт

Отопительные приборы Расчетная площадь радиатора: S = (Qп – 0, 9 • Qтр)/qпр , (м 2) S = (1500 – 0, 9 • 300)/800 = 1, 54 м 2 Число секций: N = (S/Sсекц) • (β 4/β 3) β 4 - коэффициент способа установки радиатора β 3 – коэффициент числа секций в радиаторе N = (1, 54/0, 254) • (1, 05/1, 01) = 6, 3

Отопительные приборы Регулирование теплоотдачи отопительных приборов качественное: - путем изменения температуры теплоносителя, протекающего через прибор. Осуществляется системами центрального и местного регулирования количественное: - путем изменения количества теплоносителя, протекающего через прибор в единицу времени. Осуществляется устройствами предварительной настройки и системами индивидуального регулирования

Отопительные приборы могут быть присоединены к трубопроводам таким образом, что теплоноситель в приборе движется а) – сверху вниз Схема 1 б) – снизу вверх Схема 2 в) – снизу вниз Схема 3 При этом распределение температуры по поверхности отопительного прибора, а следовательно и его теплоотдача будут разными

Трубопроводы систем отопления Магистрали, стояки, подводки Однотрубные и двухтрубные системы отопления Вертикальные и горизонтальные системы отопления Скорость движения теплоносителя. Шумы Материалы трубопроводов систем отопления Коррозия. Удаление кислорода Гальваническая совместимость

Системы отопления Однотрубная Двухтрубная одно

Трубопроводы систем отопления Естественная циркуляция воды в системах отопления ρ1 h 3 h 1 ρ1 < ρ2 h 4 h 2 ρ2 P 1 = (ρ1 • h 1 + ρ2 • h 2) • g , P 2 = (ρ1 • h 3 + ρ2 • h 4) • g

Трубопроводы систем отопления Гравитационные системы отопления Циркуляционное давление, обусловленное силами гравитации, равно: ΔP = (ρ2 - ρ1) • (h 1 – h 3) • g При Т 1 = 95 °С и Т 2 = 70 °С , (h 1 – h 3) = 30 м получим ΔP = 0, 5 м. в. ст.

Трубопроводы систем отопления Действие гравитационных сил при подаче теплоносителя в отопительный прибор сверху вниз (а) и снизу вверх (б) ΔP = (ρ2 - ρ1) • g • h/2 h а) h б)

Трубопроводы систем отопления Циркуляция теплоносителя в системе отопления А В 1 2 3 1, 2 и 3 – точки постоянного давления (не меняющегося при включении или выключении циркуляционного насоса)

Трубопроводы систем отопления Циркуляция теплоносителя в системе отопления Необходимо убедиться, что в зоне пониженного давления не произойдет вскипания воды, - ( • ) А Воздухоотводчик должен быть установлен в зоне повышенного давления, - ( • ) В

Индивидуальный тепловой пункт (ИТП) ИТП служит для присоединения систем теплопотребления к тепловой сети: - для коммутации (включения, выключения, заполнения теплоносителем, опорожнения) систем теплопотребления, присоединяемых к тепловой сети - для преобразования параметров теплоносителя (температуры, давления) к значениям, необходимым для нормальной эксплуатации каждой из систем теплопотребления, - для регулирования параметров теплоносителя

Реальный ИТП

Модульный ИТП

Реальный ИТП

Реальный ИТП

Основные документы, определяющие условия эксплуатации ИТП Договор теплоснабжения Паспорт узла присоединения Паспорт системы отопления Паспорт системы вентиляции Паспорт системы ГВС Для каждого ИТП должны быть составлены: 1. Паспорт ИТП 2. Инструкция по эксплуатации ИТП

Паспорт узла присоединения

Паспорт системы отопления

Основные параметры, определяющие условия эксплуатации ИТП В тепловой сети: - давление в обратном трубопроводе - перепад давления на вводе - температурный график - расход теплоносителя В нагрузке: - схема присоединения системы отопления, вентиляции, ГВС - температурный график в системе отопления, вентиляции - допустимое давление в системе отопления, вентиляции - потери давления в системе отопления, вентиляции - объем системы отопления, вентиляции - необходимое давление за водомером в системе ГВС - потери давления в циркуляционном кольце - расход теплоносителя в системе отопления, вентиляции, ГВС

Системы теплопотребления Основные параметры систем теплопотребления: Система отопления температурный график номинальный расход падение напора Система вентиляции температурный график номинальный расход Система ГВС температура ГВС максимальный часовой расход максимальный секундный расход циркуляционный расход падение напора в циркуляционном кольце

Основные условия присоединения. При присоединении систем потребления теплоты: - необходимо обеспечивать статическое давление, достаточное для подъема воды к расчетной верхней точке системы теплопотребления (+ 5 м. в. ст. ) - необходимо обеспечивать перепад давления на вводе, достаточный для расчетной циркуляции воды в системе теплопотребления - необходимо обеспечивать невскипаемость перегретой воды при динамическом и статическом режимах работы узла присоединения

Основные условия присоединения. Р 2 > Нст + 5 м. в. ст. (Р 1 – Р 2) > Нпот Р 11 > 4 баризбыт (при Т 1=150 ОС) Нст Р 11 Р 1 ИТП Р 22

Взаимосвязь параметров теплоснабжения Часовой расход тепла – Q (тысяч ккал/час) Расход теплоносителя в первичном контуре G 1 (тонн/час) Расход теплоносителя во вторичном контуре G 01 (тонн/час) перепад температур в первичном контуре – Т 1 -Т 2 (ОС) перепад температур во вторичном контуре – Т 01 -Т 02 (ОС) Тогда Q = G 1∙(T 1 -T 2) = G 01 ∙(T 01 -T 02)

Принципиальная схема узла присоединения Устройство ввода с узлом учета

Основные схемы присоединения. - Открытая или закрытая - Зависимая или независимая Для преобразования (уменьшения) температуры воды, подаваемой в систему теплопотребления, применяются специальные схемы присоединения: 1. Схемы смешения (подмешивание теплоносителя из обратного трубопровода) - элеваторная; - со смесительным насосом; 2. Схемы с разделением первичного и вторичного контуров - независимая с теплообменником. Регулирование в системах теплопотребления: - ручное - автоматическое

Схемы смешения Коэффициент смешения: U= (t 1 - t 01) / (t 01 - t 2) t 1 - температура в подающем трубопроводе т/с (о. С) t 01 - температура в подающем трубопроводе с/о (о. С) t 2 - температура в обратном трубопроводе т/с (о. С) T 1 = 1500 C; t 01 = 950 C; t 2 = 700 C; U = 2, 2 Автоматическое регулирование – управление температурой теплоносителя путем управления коэффициентом смешения

Регулирование параметров теплоносителя в схемах смешения. ( Потребленное тепло ) = ( t 01 - t 02 ) ( Расход ) Изменяя коэффициент смешения, мы изменяем t 01 Во многих практических схемах автоматического регулирования при изменении коэффициента смешения изменяется также расход Изменение расхода Изменение распределения тепловыделения по объему здания

Схемы смешения При автоматическом регулировании необходимо управлять температурой теплоносителя таким образом, чтобы расход теплоносителя в системе отопления не изменялся. В противном случае произойдет перераспределение тепловыделения внутри здания. Расход теплоносителя в системе отопления должен всегда соответствовать паспортному значению

Элеваторная схема присоединения Н 0

Устройство элеватора элеватор – струйный насос, подмешивает теплоноситель из обратного трубопровода - из подающего трубопровода - в систему отопления - из обратного трубопровода элеватор с электронным управлением

Элеваторный узел

Расчет элеватора Диаметр горловины элеватора dг = 8, 5 Минимально необходимый напор перед элеватором Диаметр сопла элеватора 4 Gр. с2 (1+U)2 Нот Нмин = 1, 4 Нот (1+ U)2 dс = 9, 6 4 Gр. с2 Н Gр. с – расчетный расход теплоносителя из теплосети, т/ч Н – напор, м. в. ст.

Элеваторная схема присоединения ECL-300 TE M Р 1 Р 01 Из т/с К сист. отопления 3 Н 0 От сист. отопления В т/с Р 2 Р 11 – Р 2 ≈ Н 0 Р 02 = Р 2 ; Р 02

Регулирование в элеваторной схеме Функция регулирования осуществляется: - путем изменения выходного сечения рабочего сопла регулирование температуры (регулирующий гидроэлеватор) - путем изменения напора перед элеватором с помощью ручного регулирующего клапана - регулирование расхода При наличии УУТЭ регулировку можно произвести по показаниям расходомера узла учета при этом следует учитывать, что напор перед элеватором всегда должен быть не ниже минимально необходимого для его нормальной работы H=1, 4 H 0(1+u)2

Автоматическое регулирование в элеваторной схеме - сейчас употребляется редко - диапазон регулирования ограничен - требует достаточно большого и стабильного перепада давления на вводе.