Автоматизированные системы теплоснабжения и отопления

Раздел: Отопление

Схема присоединения абонентских установок через центральные тепловые пункты ЦТП наибольшее распространение получила в крупных закрытых системах теплоснабжения. В ЦТП устанавливаются подогреватели горячего водоснабжения, устройства водоиодготовки, циркуляционные насосы. Подогреватели включаются по последовательной (двухступенчатой) либо смешанной схеме. Общая тепловая нагрузка, приходящаяся на один ЦТП, обычно составляет 2—10 МВт.

Сооружение ЦТП приводит к разделению тепловых сетей на внешние — двухтрубные и внутриквартальные (как правило, че- тырехтрубные). Следует отметить, что исследования, выполненные Челябинским политехническим институтом, показывают целесообразность сооружения (в определенных условиях,) трехтрубных внутриквартальных тепловых сетей: двух подающих трубопроводов для отопления и горячего водоснабжения и одного общего обратного трубопровода.

За последние годы центральные тепловые пункты стали применяться и в открытых системах теплоснабжения. В этом случае в ЦТП устанавливаются смесительные узлы горячего водоснабжения и циркуляционные насосы, а при независимом присоединении систем отопления также водоводяные подогреватели.

Рациональные методы автоматического регулирования в ЦТП и в абонентских вводах должны выбираться в первую очередь в зависимости от назначения и характеристик присоединенных зданий. При застройке зданиями с примерно одинаковыми характеристиками целесообразно средства автоматического регулирования сосредоточить в основном в ЦТП и управлять из него отпуском теплоты по возмущению (изменения погодных условий, переменная нагрузка горячего водоснабжения, нарушения гидравлических режимов тепловой сети). В случае застройки зданиями с резко различными характеристиками предпочтительно средства автоматического регулирования отпуска теплоты на отопление размещать в абонентских вводах, а в ЦТП сохранять узел управления горячим водоснабжением.

В том случае, когда в тепловом районе, снабжаемом от ЦТП, наряду с однотипными зданиями имеется несколько зданий, отличающихся по назначению, по этажности и т. д., может оказаться целесообразным «смешанный» вариант управления. В ЦТП устанавливается регулятор отпуска теплоты однотипным зданиям, а режим отопления остальных зданий регулируется автоматическими приборами, смонтированными в индивидуальных тепловых пунктах.

В зависимости от местных условий возможны и другие варианты. Например, регулятор отпуска теплоты устанавливается в ЦТП, а исполнительные механизмы и датчики температуры теплоносителя — в абонентских вводах. Как было показано в § 8.4, при таком способе управления, несмотря на относительно высокую степень централизации, возможно осуществление по- фасадиого регулирования систем отопления.

Следует также отметить, что подключение зданий через ЦТП в крупных системах теплоснабжения повышает управляемость и надежность систем, облегчает возможность согласования (сопряжения) работы автономных регуляторов с управлением от центрального диспетчерского пункта АСУ ТП теплоснабжения.

Как уже отмечалось (см. § 8.1), в отечественной практике нашли применение несколько систем автоматизации ЦТП. В большинстве систем в качестве регулируемого параметра принята температура теплоносителя (или разность температур), а в системе ВТИ — Мосжилниипроект — расход сетевой воды. В ряде систем предусмотрено ограничение максимального расхода воды из сети при пиковых нагрузках горячего водоснабжения.

Обоснование и разработка скоординированного отпуска тепловой энергии, предусматривающего понижение подачи теплоты на отопление (перевод системы на пониженный температурный график), в периоды прохождения максимума горячего водопотребления выполнены Т. А. А. Кыйвом в Таллинском политехническом институте.

схема автоматизации ЦТП, разработанная МНИИТЭПом совместно с СКБприбор ПО «Промпри- бор» (Орел). Для регулирования расхода теплоты в системах отопления применен регулятор Т-48, созданный этим СКВ и изготавливаемый Могилев-Подольским приборостроительным заводом [19].

Прибор построен по блочно-модульному принципу, позволяющему выпускать его в различных модификациях. Четыре модификации предусматривают регулирование температурных параметров теплоносителя, а одна (выполненная по заданию Челябинскгражданпроекта) — температуру внутреннего воздуха.

Регулирование температуры теплоносителя (или разности температур в подающем и обратном трубопроводах внутриквар- талыюй сети) производится в зависимости от температуры наружного воздуха по отопительному графику.

Для учета дополнительных факторов, влияющих на тепловой режим зданий, в двух модификациях предусмотрена коррекция графика отпуска теплоты при отклонениях температуры воздуха в контрольных помещениях от заданного значения. Степень коррекции зависит от знака отклонения: при повышении температуры внутреннего воздуха она значительно больше, чем при снижении. Обоснование неодинаковой чувствительности системы автоматического регулирования к перетопу и к недогреву 188

помещений, а также к выбору контрольных помещений разработано МНИИТЭПом [20].

С помощью специальной приставки (реле времени) прибор Т-48 позволяет осуществлять программное снижение температуры воздуха в нерабочее время и в ночные часы.

Приведенные на  8.14 схемы автоматизации ЦТП выполнены в трех вариантах, область применения которых определяется режимом давлений в тепловой сети. При располагаемом напоре на вводе в ЦТП менее 0,4 МПа и давлении в подающем трубопроводе тепловой сети на 0,3 МПа больше статического давления системы отопления самого высокого здания, подключенного к данному ЦТП, применяется схема с насосами на обратном трубопроводе тепловой сети (вариант А).

При располагаемом напоре на вводе в ЦТП менее 0,4 МПа и давлении в подающем трубопроводе менее чем 0,3 МПа, превышающем статическое давление системы отопления здания, рекомендуется схема с насосами на подающем трубопроводе тепловой сети (вариант Б). Если при этом давление в обратном трубопроводе будет больше, чем допускает механическая прочность системы, применяется независимое присоединение (вариант В).

Система автоматизации работает следующим образом. При изменении температуры наружного воздуха регулятор Т48-1 через блок управления БУ с помощью исполнительного механизма К1 изменяет расход воды из тепловой сети таким образом, чтобы температурный перепад во внутриквартальной тепловой сети (или температура теплоносителя) соответствовали заданному отопительному графику.

Давление в подающем трубопроводе поддерживается постоянным с помощью регулятора РД.

Регулятор температуры РТ, изменяя расход сетевой воды в подогревателе г. в. II ступени, стабилизирует температуру воды в системе горячего водоснабжения.

В заключение следует отметить, что, как показали исследования, выполненные В. С. Фаликовым в АКХ им. К. Д. Памфилова, применение смешанной схемы присоединения подогревателей горячего водоснабжения в сочетании с регулирующим смесительным устройством, обеспечивающим качественно-количественное регулирование во внутриквартальных тепловых сетях, приводит к значительному уменьшению расчетного расхода воды в ЦТП. Этот расход при использовании аккумулирующей способности зданий может не превышать значений расчетного расхода воды при последовательной схеме.

С целью снижения расчетного расхода воды при смешанной схеме может оказаться целесообразным применение в ЦТП аккумуляторов горячей воды, которые одновременно могут снабжаться устройством для ее деаэрации.