Анализ схем автоматизации тепловых пунктов

       Здравствуйте! Эту статью для сайта teplosniks.ru. написал Владимир Марков, отличный специалист и профессионал в своем деле.

        Для регулирования тепловых пунктов традиционно применяют регулирующий клапан. Эту схему можно назвать аналоговое регулирование. Такая схема имеет следующие недостатки:

1. Регулирующий клапан будет повышать давление в линии после гидроэлеватора, если регулирующий клапан установлен на обратном трубопроводе или понижать давление прямой воды перед гидроэлеватором, если регулирующий клапан установлен на трубопроводе перед гидроэлеватором. И в том и другом случае перепад давления на гидроэлеваторе будет пониженным. В результате гидроэлеватор (струйный эжектор) снизит свою эффективность.Уменьшится объем теплоносителя циркулирующего в системе отопления и его скорость. Вырастет дельта Т. (Для примера из опыта: снижение расхода прямой воды в 2 раза дельта Т вырастет в 1,5 раза. В итоге потребляемое тепло уменьшится всего на 25%. При таком режиме возможно прекращение циркуляции теплоносителя в системе, что наблюдал в течение часа, при этом температура обратной воды увеличилась из-за сброса прямой воды через перемычку гидроэлеватора.)

2. В результате гидроэлеватор будет работать в нештатном (проектном, расчетном) режиме, и как следствие понижение температуры помещений нижних этажей.

3. Сложный алгоритм управления.

4. Высокая стоимость регулирующего клапана.

5. Низкая эффективность (10…25%).

      Мной успешно применяется, если можно так назвать импульсная схема регулирования, на основе электромагнитного клапана.

Предлагаемая схема имеет следующие преимущества:

1. При включении электроклапана перепад давления на гидроэлеваторе будет штатным, в результате гидроэлеватор будет работать в штатном (проектном, расчетном) режиме, и как следствие заложенные проектом объем и скорость циркуляции теплоносителя в системе отопления (равномерный прогрев помещений).

2. Простой алгоритм управления в зависимости от температуры помещения здания ± 0,02 град.

3. Циркуляционные насосы еще дополнительно увеличат циркуляцию теплоносителя в системе отопления (более равномерный прогрев помещений).

4. Высокая надежность. При выходе из строя элементов автоматизации элеватор будет работать в штатном (проектном, расчетном) режиме.

5. Низкая стоимость (стоимость электроклапана в 10-20 раз ниже стоимости регулирующего клапана).

6. Высокая эффективность (до 80…90% при плюсовой температуре наружного воздуха. По результатам приборного анализа за сезон около 65%.), которая складывается из применения циркуляционных насосов (до 30% согласно публикации [1]. По результатам последнего приборного анализа 25…27%.) и электроклапана (до 63% согласно публикации [2]. По результатам последнего приборного анализа 44…46%.).

Литература.
1. И.С. Годный, заместитель начальника теплотехнического отдела,
промышленный теплоинженер, ООО «ТЕХНОМАШ», “Расчет экономии газа системами отопления с помощью циркуляционных насосов”.
2. Пырков В. В., канд. Техн. Наук, доцент, советник по научно-техническим вопросам ООО с ИИ “Данфосс ТОВ”, “Современные тепловые пункты, автоматика и регулирование”.


10 комментарий на «Анализ схем автоматизации тепловых пунктов»

  1. Фокин Александр пишет:

    Интересное техническое решение!

    Но все-таки не хватает его иллюстрации схемой установки электромагнитного клапана и насоса в элеваторный узел. И каков алгоритм управления электромагнитным клапаном? Если схема рабочая, то я бы даже попробовал ее где-нибудь применить.

    Ну и хотелось отметить, что регулирующие клапаны в элеваторный узел обычно все-таки не ставят, именно из-за ситуации, описанной в начале статьи. Проще выкинуть элеватор и поставить узел с насосным смешением на базе 2х или 3х ходового клапана. Да и алгоритм управления не сложный: если контроллер, управляющий клапаном, «вменяемый»: например, те же ECL Comfort от Danfoss, или более дешевые РТ-2010 (Этон), Термодат-35С или ОВЕН ТРМ-32.

    Ответить
    • Владимир пишет:

      Алгоритм работы простой. Одноканальный измеритель-регулятор ТРМ1 с уставкой +_0,02 град. Насос в отличии от традиционных схем установлен на перемычке. Электроклапан на входе элеватора перед соплом или на выходе обратной воды. В первом случае надо электроклапан на более высокую температуру. Во втором случае электроклапан с низкой температурой, но в этом случае давление в системе отопления будет выше (давление прямой воды).

      Ответить
    • Владимир пишет:

      Что касается 2-ой части комментария. Вы пишите, что обычно регулирующий клапан не ставят. К сожалению у нас на предприятии упорно продолжают ставить. Что касается схем с 2-х, 3-х ходовыми клапанами. Опять получаем аналоговую схему управления. Если бы не было импульсных схем, то Ваш компьютер был бы не подъемным. В указанных контроллерах заложен сложный алгоритм управления в зависимости от температуры наружного воздуха, в помещении, прямой и обратной воды.

      Ответить
  2. Иван пишет:

    Не спец в данных вопросах, но кое-что все равно понял. Конечно бы со схемой было бы проще.

    Ответить
  3. Владимир Кудрин пишет:

    Нет схемы. Поэтому трудно судить о данном решении. Применение клапонов с элеваторными узлами недопустимо. В том числе по указанным в статье причинам.

    Применение аналогового или дискретного клапона допустимо только с насосом. Но тогда элеватор уже не нужен.

    Ответить
  4. Юрии пишет:

    Всем Добрый День!

    Применяют вот такую схему:

    На подающем труб-де перед элеватором ставят эл.клапан который закрывается от

    датчика повышения температуры воздуха в определенном помещении. например +20.

    На перемычке элеватора постоянно работает насос (с мокрым ротором). Производительность выбирается по стандартному расчету +20%... ВСЕ. В принципе эта схема с насосом на перемычке. В качестве датчика даже применяют биметаллическое реле.

    Ответить
    • Владимир пишет:

      Добрый день Юрий! Схема так и реализована. Только у биметаллического реле большой гистерезис. В моей схеме температура поддерживается +_0,02 град. Подобрано опытным путем. Насос подбирается на основе исследований немецких специалистов. Гидроэлеваторы на протяжении многих дясятилетий показали свою эффективность.

      Ответить
  5. Александр пишет:

    Извините, но я вообще не пойму, если устанавливается регулирующий клапан на трубопровод тепловой сети и насос (во вторичном кольце) системы отопления, то зачем вообще нужен — струйный насос (элеватор)? Достаточно одной перемычки с обратным клапаном- давно уже известная классическая схема???

    Ответить
  6. Андрей пишет:

    Интересное решение присоединяюсь к комментарию. Хотелось бы знать пару цифр, а именно мощность системы отопления, расход системы отопления и входные параметры элеватора. Я так понимаю клапан нормально открытый?

    Ответить
    • Владимир пишет:

      Для надежности лучше применять нормально открытый клапан. В реализованной системе применен нормально закрытый. Элеватор Ду=50 мм явно завышенный для расчетной нагрузки 0,027 Гкал/ч, но что имеем то и модернизируем. От мощности системы зависит выбор Ду электроклапана и модификация циркуляционного насоса. Все рассчитывается от тепловой нагрузки элеватора.

      Ответить

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *