Автоматизированные системы теплоснабжения и отопления

Раздел: Отопление

Позонное деление систем отопления может быть пофасадным (вертикальным) или поэтажным (горизонтальным). В зданиях большой строительной ширины возможно также выделение внешних — периметральных (подверженных влиянию метеофакторов) и внутренних зон [89]. Выбор того или иного вида зонирования либо применение на объекте общего регулирования без деления систем отопления на зоны определяется назначением здания, его высотой, объемом и конструктивно-планировочными особенностями, местными метеорологическими условиями, а также тепловым режимом внутри здания.

Позонное автоматическое регулирование позволяет учитывать неодинаковые воздействия условий погоды, наружной температуры, ветра, солнечной радиации на различные зоны здания по высоте и по странам света (фасадам).

Из двух видов зонирования в отечественной практике более широкое применение получило пофасадное деление систем и соответственно пофасадное автоматическое регулирование. Исследования показали [63, 90], что пофасадное регулирование целесообразно для зданий как повышенной, так и средней этажности, особенно расположенных «в раскрытых» кварталах новой застройки. В первую очередь его следует применять в климатических районах со значительными скоростями ветра и большим количеством солнечных дней в течение отопительного сезона, так как оно позволяет существенно улучшить микроклимат в отапливаемых помещениях и получить в отдельные месяцы экономию теплоты до 15—20 %.

О высокой эффективности рассматриваемого способа регулирования свидетельствуют результаты длительных эксплуатационных исследований, выполненных под руководством В. П. Туркина в жилых домах г. Челябинска. В качестве примера на  8.11 приведены показатели теплового режима здания, оборудованного бифилярной панельной системой отопления с автоматическим пофасадным регулированием. Из рисунка видно, что южный фасад здания потреблял значительно меньше тепловой энергии по сравнению с северным. Экономия теплоты за счет пофасадного регулирования составила за отопительный сезон 1980—1981 гг. 17,4 %.

К этому следует добавить, что пофасадное деление систем отопления зданий типовых серий технических трудностей не вызывает и требует сравнительно небольших дополнительных капитальных затрат.

Горизонтальное деление системы отопления находит в отечественной практике значительно меньшее применение. Очевидно, его целесообразно использовать в высотных зданиях (более 16—20 этажей), где по условиям эксплуатации инженерного оборудования требуется устройство одного или нескольких специальных технических этажей. Деление систем отопления на зоны в этих условиях позволяет резко уменьшить вертикальную тепловую разрегулировку, а также снизить величины статического давления в системе отопления.

Горизонтальное деление систем отопления на зоны может оказаться целесообразным также и в менее высоких зданиях, но при условии оборудования их горизонтальными системами отопления.

Позонное регулирование, так же как и местное, может осуществляться по отклонению внутренней температуры в отапливаемых помещениях, по возмущению и путем совместного использования обоих методов.

Однако, в отличие от местного регулирования в здании в целом, которое может производиться по основному фактору, определяющему режим теплопотребления, — изменению температуры наружного воздуха с учетом инерционности ограждающих конструкций, позонное (пофасадное) регулирование обязательно предусматривает учет влияния ветра и солнечной радиации.

принципиальная технологическая схема пофасадного управления температурным режимом жилых зданий, разработанная Челябинским политехническим институтом (ЧПИ) и Челябинскгражданпроектом. Система предназначена для применения в бифилярных системах отопления, допускающих глубокое количественное регулирование [63].

Управление отпуском теплоты — трехступенчатое: I ступень— на ТЭЦ, II — в Ц'ГП, III —в ИТП. Принцип работы системы автоматического регулирования в индивидуальных тепловых пунктах (абонентских вводах)—по отклонению. Датчики температуры устанавливаются в жилых помещениях. Их общее количество зависит от числа комнат, расположенных вдоль данного фасада (в реальных проектах закладывалось до 12 датчиков). Датчики — полупроводниковые, соединены последовательно. Сигналы от них поступают на электронный регулятор, приводящий в действие регулирующий орган роторного типа.

количественное пофасадное регулирование по отклонению, реализованное в рассматриваемой схеме, дополняет и корректирует автоматическое регулирование на предыдущей ступени — в ЦТП, осуществляемое по возмущению (изменению температуры наружного воздуха).

Система пофасадного регулирования-по возмущению разработана Физико-энергетическим институтом АН Латвийской ССР. Комплексный учет наружных тепловых воздействий (температуры наружного воздуха, скорости ветра, интенсивности солнечной радиации) производится специальным датчиком, созданным этим институтом. В зависимости от величины сигнала, поступающего от датчика, в системе отопления поддерживается соответствующая температура теплоносителя. Регулирование импульсное, с помощью электромагнитного клапана. Рассматриваемая система прошла длительную эксплуатационную проверку в ряде жилых домов г. Риги.

Необходимо отметить, что для пофасадного автоматического регулирования могут быть также использованы системы с централизованным измерением параметров наружных тепловых воз- Действий ( 8.13). Датчики погоды (температуры наружного воздуха, силы ветра, солнечной радиации) устанавливаются в этом случае в специальном метеорологическом пункте, общем для микрорайона. Для учета неодинакового влияния погоды на различно ориентированные зоны зданий в метеорологическом пункте устанавливается несколько групп датчиков в соответствии с ориентацией по странам света фасадов отапливаемых зданий. Сигналы от метеопункта, а также от датчиков температуры теплоносителя в системах отопления, обслуживающих зоны здания, поступают на управляющий вычислительный комплекс, где в соответствии с заданным алгоритмом формируются управляющие воздействия, которые подаются на исполнительные механизмы, установленные в абонентских вводах зданий [70].