Регулирование потребления тепловой энергии

Ощутимого эффекта экономии тепловой энергии в системах теплоснабжения (до 20-30%) можно достичь за счет автоматического регулирования теплопотребления. Наиболее полно и эффективно задачи автоматизации могут быть реализованы с помощью 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 ЦТП или котельной 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.).

Требования по оснащению ИТП изложены в СНиП 2.04.05-91 "Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха" СНиП 2.04.07-86 "Тепловые сети" и СП 41-101-95 "Проектирование тепловых пунктов".

На рис. 5, 6 приведены примеры схем построения ИТП с описанием работы применяющегося в них оборудования. Эти схемы носят упрощенный характер и показывают только основное оборудование, входящее в состав теплового пункта.

Рис. 5. Схема автоматизации закрытой системы централизованного

теплоснабжения здания при независимом присоединении

отопления к тепловым сетям

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.

В схеме на рис. 5.5 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.

Рис. 6. Схема автоматизации закрытой системы централизованного

теплоснабжения здания при зависимом присоединении отопления

к тепловым сетям, с регулятором прямого действия для ГВС

1 - сетчатый фильтр; 2 - датчик давления воды в трубопроводе; 4 - водоподогреватель системы ГВС; 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; 17 - обратный клапан; 18 - ручной балансировочный клапан; 19 - регулятор температуры прямого действия.

Одноканальный электронный регулятор (8) (рис. 5.6), получая информацию от датчика температуры наружного воздуха (11) и датчиков температуры теплоносителя в прямом и обратном трубопроводе системы отопления (10), осуществляет регулирование расхода и температуры теплоносителя для системы отопления, управляя регулирующим клапаном (14) и насосом системы отопления (12). Возможна корректировка процесса регулирования по дополнительно устанавливаемому в помещении датчику температуры внутреннего воздуха.

Температура воды в системе ГВС в данной схеме поддерживается регулятором прямого действия (19), который представляет собой сочетание универсального термоэлемента и регулирующего клапана необходимого диаметра. Вместо регулятора прямого действия возможно использование для регулирования температуры горячей воды второго электронного регулятора.

Постоянный перепад давления на вводе в здание обеспечивается регулятором перепада давления (13).