Тепловая автоматика в тепловом узле что это

Автоматизация тепловых пунктов – современное решение старых проблем

ИТП (индивидуальный тепловой пункт) является одним из примечательных атрибутов не только новых, вводимых в эксплуатацию, объектов, но и старых домов и сооружений, в которых он заменяет устаревшую и малоэффективную систему элеваторного теплоснабжения. При этом в настоящее время актуальной задачей становиться автоматизация ИТП, которая позволяет не только упростить эксплуатацию объекта и повысить комфортность жизни, но и существенно снизить расходы, благодаря рациональному потреблению энергоресурсов.

Тепловые пункты: виды и выбор мест для их размещения

ИТП представляет собой объект, на котором размещается тепловое оборудование и другие различные устройства, необходимые для подготовки теплоносителя и горячей воды перед подачей в систему: трубопроводов, энергоустановок, насосов, теплообменников, запорно-регулирующей арматуры и устройств для автоматизации и предназначенных для использования на отдельном объекте. Для размещения оборудования, как правило, отводятся технические и в том числе, подвальные объекты (но не под жилыми помещениями), но в некоторых случаях индивидуальный тепловой пункт может быть организован и в отдельно стоящем или примыкающем к основному зданию специально возводимом сооружении. Второй вариант, как правило, возникает при необходимости устройства ИТП на старых объектах, при проведении модернизации систем отопления, для новых зданий таких вопросов не возникает, так как помещение под такой объект проектируется заранее. ИТП может использоваться как для обслуживания целого здания, так и отдельных его частей.

В больших микрорайонах для обеспечения систем отопления теплоносителем возводятся ЦТП (центральные тепловые пункты), которые предназначены для обслуживания нескольких объектов одновременно. Отличается от ИТП и тем, что ЦТП обязательно должен размещаться в отдельно стоящем сооружении, к которому обеспечен свободный подъезд, а в самом здании должны быть предусмотрены помещения для персонала. Все эти и другие нормы и правила устройства тепловых пунктов отражены в СП 41-101-95.

Основная и, в принципе, единственная задача теплового пункта состоит в обеспечении передачи тепла потребителю, при этом важным аспектом является максимальное снижение тепловых потерь при транспортировке теплоносителя. И в этом важная роль отводится именно системе автоматизации, которая гарантирует оптимальный и рациональный вариант использования энергоресурса, в зависимости от погодных, климатических и технологических факторов. Кроме того, автоматизация тепловых пунктов позволяет наладить процесс диспетчеризации данных, управление работой системы отопления в автоматическом режиме с возможностью дистанционного регулирования.

ЗАКАЗАТЬ УСЛУГУ У АККРЕДИТОВАННЫХ КОМПАНИЙ

Оборудование для ИТП и особенности эксплуатации

ИТП служат для распределения теплоносителя в здании по отопительным контурам, также эти системы успешно используются и в горячем водоснабжении. Но важно отметить, что в основном индивидуальные тепловые пункты эффективны в закрытых системах, из которых невозможным является забор теплоносителя. В том случае, если он предназначен для ГВС, то забор горячей воды потребителями является закономерным явлением, но при этом экономическая эффективность обеспечивается тем, что неиспользованная, но подготовленная вода возвращается обратно в ИТП для смешивания с холодной и подогрева.

Для нагрева воды или теплоносителя могут использоваться как котлы, так и другие генераторы тепловой энергии, в том числе и сетевые, при этом регулировка расхода обеспечивается использованием клапанов или преобразователей.

Стандартная схема ИТП представляет собой систему, основными элементами которой являются:

В структуру ИТП может включаться и общедомовой теплосчетчик, а также модули расширения выходов и сетевые шлюзы для дистанционного управления работой системы.

От проекта до эксплуатации: особенности строительства и комплектования тепловых пунктов

Для устройства индивидуального теплового пункта рекомендуется использовать комплексный подход, предполагающий прохождение нескольких этапов:

На первом, начальном этапе следует выяснить и определить задачи, а также изучить возможности системы отопления и ее конструктивные особенности. На основании этих данных и следует проводить проектные работы.

Важным этапом является выбор оборудования, и его выполнение рекомендуется доверить профильным фирмам, которые способны полностью укомплектовать объект в соответствии с проектными требованиями и в зависимости от пожеланий заказчика. Особое внимание нужно уделить разработке и установке программного обеспечения, так как оно по сути является «мозгом» системы и напрямую определяет эффективность ее эксплуатации.

Возможности и преимущества автоматизации ИТП (индивидуальных тепловых пунктов)

Автоматизация индивидуальных теплопунктов позволяет максимально эффективно эксплуатировать систему отопления, существенно снизив потребление энергоресурсов. Однако конечные потребители от такого подхода совершенно не страдают, а наоборот – получают теплоноситель с оптимальной температурой, которая обеспечивает максимально комфортные условия для жизни, при этом замечают существенное снижение сумм по коммунальным платежам.

Основными преимуществами автоматизации ИТП можно считать:

Автоматика держит под постоянным контролем параметры давления, температуру воды и теплоносителя в подающих и обратных трубах, показывает информацию по пиковым значениям. Также регулирует нормальную работу насосного и другого оборудования теплового пункта, контролирует напряжение в сети. Важно отметить, что контроль и поддержка всех рабочих параметров ведется в автоматическом режиме круглосуточно. Надо обратить внимание и на другой факт: так как со временем оборудование устаревает и не отвечает предъявляемым требованиям, предусмотрена возможность его модернизации с целью усовершенствования или расширения – для этого, как правило, в систему интегрируются и подключаются новые модули и установки.

Эксплуатация ИТП в автоматическом режиме достаточно проста и может осуществляться специалистами, прошедшими краткий курс обучения для работы с такими системами. При этом, если предусмотрен дистанционный способ передачи данных, команд и диспетчеризации, то ограничений по использованию каналов нет: можно создавать систему как с использованием импульсных портов, так и на базе устройств, поддерживающих стандарты сотовой связи или имеющие выход в интернет.

Автоматизация тепловых пунктов и снижение затрат

Одним из самых главных факторов, который и определяет важность организации индивидуального теплопункта, можно считать стремление к снижению потребления энергоресурсов и, как следствие, снижение затрат. Достигается эта цель как комплексным подходом к решению проблемы, так и использованием погодозависимого оборудования, играющего ключевую роль в этом вопросе. Использование же автоматизированных систем значительно упрощает задачу, так как позволяет за счет программирования добиваться работы системы отопления в эффективном режиме. Точные настройки температурных параметров для помещений позволяет снизить потребление ресурсов, при этом обеспечивая комфортные условия. Максимальный эффект можно ощутить в межсезонье, которое в некоторых регионах может длиться до полугода: именно для этого периода характерны значительные колебания температуры воздуха, что само по себе усложняет проблему по регулированию температурного режима теплоносителя и его количества. Впрочем, эта задача является вполне решаемой при работе ИТП.

Эксплуатация индивидуальных теплопунктов оправдано и на различных социальных и производственных объектах, характеризующихся цикличностью работы: в этом случае в ночное время, а также в выходные дни можно снизить потребление энергоресурсов, используя систему отопления на минимальных параметрах. При этом цикличная работа может легко задаваться заранее, за счет точного программирования системы. Для управления работой системы отопления могут использоваться различные протоколы управления и диспетчеризации. В последнее время популярность приобретает облачный сервис OwenCloud, отличающийся удобством использования и доступностью за счет того, что является бесплатным. С его помощью в удаленном режиме легко можно как задавать и менять параметры работы системы отопления, так и контролировать рабочее состояние оборудования, получая в том числе оповещения, при возникновении каких-либо внештатных или аварийных ситуаций.

Источник

Тепловая автоматика. Автоматизация ИТП, ЦТП

Внедрение оборудования и устройств, автоматизирующих производственные процессы, в полной мере коснулось теплоэнергетической отрасли и в частности тепловых пунктов. Автоматизация ЦТП и ИТП – это установка на элементах теплосети устройств, позволяющих осуществлять сбор и хранение информации о состоянии оборудования, передавать данные в систему диспетчеризации, обеспечивать регулирование и управление технологическими параметрами работы теплопунктов в автоматическом режиме и решать другие задачи.
Проектирование тепловых пунктов и монтаж ИТП в наше время осуществляется, как правило, с учетом использования комплексов автоматизации. Однако автоматизация ИТП может проводиться и в рамках модернизации действующего оборудования.

Функциональные схемы

Автоматизация тепловых пунктов дает возможность:

Автоматизированный тепловой пункт:

Использование автоматики в оборудовании теплового пункта приносит ощутимый положительный экономический эффект. Он достигается за счет сокращения затрат на аварийно-ремонтные работы, увеличения срока службы оборудования, экономии тепловой и электрической энергии, уменьшения численности обслуживающего персонала. Подсчитано, что на теплосетях с автоматизированными ИТП по сравнению с обычными уменьшаются расходы на:

Среди недостатков автоматизированного теплового пункта – зависимость от внешнего энергоснабжения.

Автоматика теплового пункта

Современный тепловой пункт представляет собой сложный комплекс оборудования, в состав которого входят средства автоматизации, упрощающие обслуживание ИТП. Автоматика ИТП состоит из электронных контроллеров, датчиков температуры и давления, исполнительных устройств, оборудования КИП и приборов учета, электромеханических приводов запорно-регулирующих клапанов, задвижек, насосов, теплообменников. В зависимости от производителя, модели и конструкции количество и состав элементов автоматики ИТП может различаться.

Автоматика ИТП может подключаться по двум схемам.

Стоимость автоматизации ИТП

Расчеты и практика показывают, что автоматизированные инженерные системы в теплоэнергетике позволяют осуществить ощутимую экономию денежных средств потребителей и сберечь энергетические ресурсы. При грамотном проектировании, использовании эффективного и качественного оборудования, профессиональном его монтаже стоимость автоматизация ИТП окупается за 2-3 года.
Цена автоматизированного теплового пункта состоит из стоимости оборудования для автоматизации ИТП, проектировочных, монтажных и наладочных работ. После ввода автоматики ИТП в эксплуатацию следует обеспечить профессиональное регулярное обслуживание средств автоматизации.

Источник

Автоматические узлы управления отоплением. Автоматизированный узел управления системой отопления

03.06.2018 Анастасия Прожева

Автоматизированный узел управления представляет совокупность оборудования и устройств, призванных обеспечивать автоматическую регулировку температуры и расхода теплоносителя, что производится на вводе каждого здания в соответствии с требуемым для отдельного здания графиком температур. Регулировка может быть произведена и в соответствии с тем, каковы потребности жителей.

Узел обвязки водяного калорифера.

Среди преимуществ АУУ, если сравнивать его с элеваторными и тепловыми узлами, которые обладают фиксированным сечением проходного отверстия, — возможность вариации количества теплоносителя, что зависит от температуры воды в обратном и подающем трубопроводах.

Автоматизированный узел управления устанавливается обычно один на все здание, что отличает его от элеваторного узла, который монтируется на каждую секцию дома.

При этом установка осуществляется после узла, учитывающего тепловую энергию системы.

Изображение 1. Принциапиальная схема АУУ с насосами смешения на перемычке для температуры до АУУ t = 150—70 ˚C при одно- и двухтрубных системах отопления с термостатами (Р1 – Р2 ≥ 12 м вод. ст.).

Автоматизированный узел управления представлен схемой, проиллюстрированной ИЗОБРАЖЕНИЕМ 1. Схема предусматривает: электронный блок (1), который представлен щитом управления; датчик уровня температуры наружной среды (2); датчики температур в теплоносителе в обратном и подающем трубопроводах (3); клапан для регулировки расхода, оснащенный редукторным приводом (4); клапан для регулировки перепада давления (5); фильтр (6); циркуляционный насос (7); обратный клапан (8).

Как показывает схема, узел управления принципиально имеет в составе 3 части: сетевую, циркуляционную и электронную.

Сетевая часть АУУ включает клапан регулятора расхода теплоносителя с редукторным приводом, клапан регулятора перепада давления с пружинным регулирующим элементом и фильтр.

Циркуляционная часть узла управления включает смесительный насос с обратным клапаном. Для смешения служит пара насосов. В этом случае должны быть применены насосы, которые удовлетворят требования автоматического узла: они должны работать попеременно с цикличностью в 6 часов. Контроль за их работой должен осуществляться по сигналу датчика, который отвечает за перепад давлений (датчик устанавливается на насосах).

Статья по теме: Как устранить трещины на стенах после ремонта

Как это работает

Принцип действия узла управления системой отопления очень простой:

Когда температура снаружи повышается, например до +5 °С, узел погодного регулирования, как его еще называют, подает меньше тепла в помещения.

Тем самым, потребления тепла сокращается, а температура в помещениях остается на необходимом нам уровне, например, +20 °С и не возрастает до +28 °С, как это часто бывает во время резкого потепления.

Температура не возрастает до +28 °С

А если по научному, то узел погодного регулирования предназначен для обеспечения и поддержания требуемой температуры теплоносителя в подающем трубопроводе, в зависимости от температуры наружного воздуха.

Экономия тепла, отопления, теплоснабжения.

За счёт чего достигается экономия?

Система автоматического управления отоплением, теплоснабжением здания.

Объект работает без постоянного обслуживающего персонала, а информация выводится на диспетчерский пульт управления либо на сотовый телефон.

Функция удалённого управления позволяет на расстоянии менять настройки системы корректировать её работу в ручном режиме. Видеть параметры системы в режиме онлайн.

Центральные тепловые пункты круглогодично обеспечивают жителей теплом в отопительный сезон. Основная Задача АСУ ИТП — это круглосуточный контроль и управление подачей теплоносителя с постоянным давлением, поддержание заданной температуры в помещении. Для эффективности обслуживания информация от исполнительных механизмов и датчиков собирается и передается на единый диспетчерский пульт по средствам проводной (кабельный интернет) и беспроводной (сотовой) связи. Это позволяет отслеживать работу оборудования АСУ теплового пункта в режиме реального времени и при необходимости выполнять корректировку рабочих параметров оборудования.

Регуляторы тепла, отопления, теплоснабжения

Основные плюсы установки автоматизированного узла управления отоплением

Как мы уже говорили, целью данного энергосберегающего мероприятия является оптимизация потребления тепловой энергии в здании, а именно:

Как показывает практика, автоматизированный узел управления (АУУ) позволяет экономить около 25% – 37 % тепловой энергии и обеспечивать комфортные условия проживания в каждом помещении.

Преимущества

Какие конкретно же преимущества дает применение узла автоматического управления отоплением?

Современный контроллер с модулем связи дает возможность приобрести выгоды и такие плюсы:

Собрать и подключить систему управления возможно самостоятельно – для этого согласований и никаких разрешений не нужно. Работу легко выполнить, следуя инструкции производителя. Цена набора может колебаться от 4 до 40 тыс. рублей в зависимости от фирмы и комплектации-изготовителя.

Обратите внимание! Большая часть модулей имеют разъемы для подключения дополнительных датчиков, благодаря которым возможно организовать контроль за открыванием дверей и окон, прослушивание либо наблюдение и другие нужные функции.

Когда целесообразно устанавливать АУУ — примеры и расчет срока окупаемости

Давайте рассмотрим 3 примера установки узла учета и рассчитаем срок окупаемости данного мероприятия.

Все примеры из реальной жизни и базируются на энергетических обследованиях, которые мы провели.

И так, у нас три административных здания (офисы):

Все три здания находятся в Москве.

Вот основные итоги установки узла управления системы отопления:

Как видно из таблицы, установка узла управления отоплением помогла сократить потребление тепла за отопительный период на:

Столь существенная разница в сокращении потребления обусловлена, в основном:

В следующей таблице указаны:

Основной вывод, который мы можем сделать из расчета срока окупаемости АУУ

Автоматизированный узел управления отоплением целесообразно устанавливать в зданиях со значительным потреблением тепловой энергии и в зданиях с перетопами.

В небольших зданиях и зданиях с малым потреблением тепловой энергии автоматизированный узел управления отоплением будет окупаться очень долго или не окупиться никогда.

В небольших зданиях более целесообразно произвести ревизию элеваторных узлов или их установку, а также установить систему балансировочных клапанов на главных стояках системы отопления.

Узел управления системы отопления

Ошибки в процессе внедрения автоматического узла

Узел управления отопления и ГВС по независимой схеме отопления и ГВС по закрытой схеме.

Ошибки могут возникнуть еще в момент планирования и последующей организации работ по внедрению системы отопления. Часто допускаются определенные ошибки в момент выбора технического решения. Не следует упускать правила устройства индивидуального теплового пункта. В конечном итоге в момент установки узла управления отопления может произойти дублирование функционала оборудования, которое устанавливается в ЦТП, это, в свою очередь, противоречит правилам эксплуатации тепловых установок. Так, установка узлов управления отопления с балансировочным клапаном может привести к высокому гидравлическому сопротивлению в системе, что повлечет необходимость замены или реконструкции теплового и механического оборудования.

Может называться ошибкой и некомплексный монтаж узлов управления отопления, что непременно нарушит установившийся тепловой и гидравлический баланс во внутриквартальных сетях. Это станет причиной ухудшения работы системы отопления почти каждого присоединенного строения. Необходимо сделать тепловую наладку в момент эксплуатации отопительного оборудования.

Часто ошибки случаются и в процессе ввода узла управления отопления на этапе проектирования. Это происходит по причине отсутствия рабочих проектов, использования типового проекта, лишенного расчетов, привязки и подбора оборудования к определенным условиям. Следствием становится нарушение режимов теплоснабжения.

Статья по теме: Обои в ванную комнату: какие лучше клеить

Почему более выгодно устанавливать АУУ в зданиях с большим потреблением тепла?

Узел управления отопления стоит примерно одинаково для больших и малых зданий (разница стоимости оборудования и монтажа – 20%-30%).

В то же время, в здании больших размеров можно сэкономить в 5-10 раз больше тепловой энергии, чем в здании малого размера.

В нашем примере мы видим:

Наш анализ и расчет не являются универсальными.

Они лишь дают вам основное понимание, в каких зданиях целесообразней устанавливать автоматизированные узлы управления отопления.

Мы рекомендуем делать расчет целесообразности и срока окупаемости узла управления отоплением индивидуально для каждого здания, исходя из конкретных обстоятельств и условий.

Как происходит установка автоматизированного узла управления системой отопления

Принципиального изменения схемы теплоснабжения здания при установке автоматизированного узла управления системой отопления (АУУ) не происходит.

В отличие от элеваторных узлов, устанавливаемых на каждой секции дома, АУУ монтируется, как правило, один на здание.

Присоединение узла управления выполняется после узла учета тепловой энергии.

Узел погодного регулирования включает в себя следующие элементы:

Управляющий элемент узла погодного регулирования позволяет вручную менять настройки, определяющие режим работы системы отопления, и позволяющие поддерживать различную температуру в здании в различное время.

Например, в административных зданиях в выходные и праздничные дни можно снижать температуру воздуха внутри до +12 °С.

В рабочие дни температуру можно повышать до +18 °С.

Схема и общий вид автоматизированного узла погодного регулирования представлены на рисунках ниже.

В схеме предусмотрено:

Регулирование температуры системы отопления происходит путем изменения пропускной способности клапана и подмешивания сетевой воды при помощи циркуляционного насоса.

В процессе работы контроллер:

Управляющее воздействие от контроллера изменяет величину открытия проходного сечения регулирующего клапана.

При отсутствии датчика воздуха внутри помещения главным приоритетом регулирования является поддержание температурного графика.

Дополнительные требования при вводе узла управления отопления в эксплуатацию

Выбранные схемы установки узлов управления отопления могут не соответствовать требуемым, что негативно отражается на теплоснабжении. Случается и так, что в момент ввода системы используемые технические условия не соответствуют реальным параметрам. Это может привести к неправильному выбору схемы узла.

В момент ввода узла автоматизации следует учитывать, что система отопления могла ранее претерпевать капитальные ремонты и реконструкции, в процессе которых могла быть произведена смена схемы с однотрубной на двухтрубную. Проблемы могут возникнуть тогда, когда расчет узла производится для системы, которая была до реконструкции.

Процесс ввода системы в эксплуатацию следует осуществлять не в зимний период, чтобы запуск системы был произведен своевременно.

Схема автоматизированного узла управления системой отопления (АУУ) дома.

Следует помнить, что датчики температуры воздуха должны быть монтированы на северной стороне, что необходимо для корректной настройки температурного режима, в этом случае солнечная радиация не сможет влиять на нагрев датчика.

В процессе ввода должно быть обеспечено резервное питание узла, что поможет избежать остановки системы ЦО при отключении электроэнергии. Необходимо произвести регулировочные и наладочные работы, а также мероприятия по обесшумливанию, должно иметь место техобслуживание узла. Следует учесть, что несоблюдение одного или нескольких правил может привести к непрогревам системы, а отсутствие заглушающего оборудования приведет к возникновению дискомфортного шума.

Внедрение узла управления должно сопровождаться проверкой выданных технических условий, они должны соответствовать фактическим данным. А технический надзор должен быть проведен на каждой стадии работ. После того как вся работа над системой была завершена, следует начинать техобслуживание узла, что производится специализированной организацией. В противном случае простой дорогого оборудования автоматизированного узла либо его неквалифицированное обслуживание может привести к выходу из строя и иным негативным последствиям, включая утрату техдокументации.

Статья по теме: Виниловые обои из Украины: Статус, Версаль, Ланита

Источник