Современный мир уже давно не может обходиться без инновационных технологий. Нет ни одной технологии или системы, в которой бы не применялись революционные решения. Система отопления не стала исключением. Это обуславливается тем, что это довольно значимая технология, которая призвана обеспечить комфортное существование.
По понятным причинам, при проектировании дома отводится особое внимание. Издавна дома строились от печки, то есть сначала возводилась печь, а потом она обрастала стенами и потолком. Это делалось не просто так, за это нужно сказать «спасибо» нашему климату.
Начиная от средней полосы нашей просторной страны и заканчивая далеким Сахалином, большую часть года властвует довольно некомфортная температура. Столбик термометра колеблется от +30 до -50 градусов.
По причине довольно сложного температурного резонанса, система отопления так же важна, как и электроснабжение. Раньше грамотный печник, который умел сделать правильную печь, ценился на уровне кузнеца. Ведь нужно правильно рассчитать размер топки, диметр дымохода, к тому же печь должна была быть многофункциональной:
- в ней готовили пищу;
- она отапливала помещение;
- разогревала воду;
- служила небольшим спальным местом.
Вот почему строительство печи было делом сложным и трудоемким. У нее должна была быть достаточная тяга для того, чтобы все продукты сгорания не попадали в комнату. Но при всем этом, она должна была быть экономной.
Сегодня принципиально мало что изменилось. Основные функции и требования к отопительной системе остались те же:
- экономия;
- максимальная эффективность;
- многофункциональность;
- простота конструкции;
- качество и долговечность;
- минимальные затраты на эксплуатацию;
- безопасность.
Первым источником тепла для человека служил огонь. Да и сейчас его актуальность не потеряла своего значения. Самым примитивным способом обогрева было развести костер, который давал защиту от хищников, низких температур, служил источником света.
Далее, с течением времени, человечество стало укрощать дар Гермеса. Появились печи, строились они обычно из глины и камней. Позже с прогрессированием технологий стали использовать керамический кирпич. И именно тогда и появились первые .
Стальные печи появились намного позже, они обусловили становление стального века. Топливом для печей служил уголь, дрова, торф. С газификацией городов печи стали . И все это время человек стремился усовершенствовать систему отопления.
Структура
Дабы определить и составить основные функции и задачи , потребуется разобраться в структуре и принципе работы самой системы отопления.
Широкое распространение получили замкнутые системы отопления. Состоят они, как правило, из одного или двух замкнутых контуров. Существуют и более сложные системы. В состав обогреваемого дома входит:
- котел;
- бойлер;
- трубопроводы;
- элементы управления;
- датчики и реле управления;
- резервные источники тепла.
Каждый узел отвечает за свои функции и все они вместе образуют систему отопления.
Узлы
Котел – это сердце системы. Он преобразует либо электрическую энергию, либо углеводородное топливо в тепловую энергию. Именно в его компетенции разогревать теплоноситель, дабы через него передать тепло до места назначения.
Различают котлы по потребляемому топливу:
Газовое отопление в доме
- газовые котлы;
- котлы на жидком топливе (дизельное топливо или керосин).
Устанавливать котлы обязательно нужно в хорошо вентилируемом помещении. В случае газового топлива, должен быть проект подключения, и он должен состоять на контроле подшефной газовой службе.
Котлы на требуют определенный запас горючей жидкости для полноценного функционирования. Самым экономичным котлом является котел на газу.
Бойлер – выполняет задачи по нагреву воды, которая по водопроводу попадет в краны и смесители. Так как основной теплоноситель циркулирует в замкнутой системе и имеет плохое качество, а в последнее время вместо воды в качестве теплоносителя используют антифриз, поэтому напрямую через котел теплая вода не идет. Она нагревается в специальном резервуаре, который имеет связь с котлом.
Таким образом, чистая вода никак не смешивается с технологической водой. Нагрев происходит через стенки трубопроводов, которые опоясывают внутренний контур резервуара. В сборе этот резервуар и есть бойлер.
Циркуляционные насосы предназначены для создания направленного движения теплоносителя по трубопроводам. Появление насосов обусловило появление все более усложненной системы отопления. Дома стали многоэтажными, контуров стало более одного и естественный (конвекционный) ток воды по трубопроводам стал неэффективен.
С применением циркуляционных насосов распределение тепла по комнатам стало значительно лучше, диаметр трубопроводов значительно уменьшился. К тому же, при использовании теплого пола с жидкостным обогревом, установка циркуляционного насоса становится жизненно необходимым.
Трубопроводы служат путепроводами для жидкости, которая переносит тепло от источника до потребителя. Они должны выдерживать большие температуры до 80 градусов, и при этом должны выдерживать давление, создаваемое насосами. Их стенки обязаны долгое время создавать минимальное сопротивление току теплоносителя, тем самым достигается экономия на электроэнергию. Ведь насосы работают на электричестве.
Радиаторы замыкают технологический процесс по обогреву помещения. Они рассеивают по нему тепло, которое пришло от котла с теплоносителем.
Систему отопления следует резервировать. При выходе из строя котла, на время его ремонта или замены, должен быть резервный источник тепла. Он должен предотвратить расхолаживание всего дома.
Назначение автоматизации отопления
Многие производители в один голос твердят, что их автоматика позволяет экономить энергоноситель, будь то газ, солярка или электричество. Это немного не так. Конечно, фактор экономии присутствует, но сама система проектировалась, прежде всего, для поддержания микроклимата в доме.
Принцип работы системы зависит от температуры окружающей среды и температуры внутри помещения. В систему заранее вносится информация по нижнему и верхнему пределу температуры. При отклонениях, автоматика принимает решение на включение или отключение источников тепла.
Контроль осуществляют термометры. Данные с этих датчиков поступает в блок управления, который анализирует множество параметров. Современные автоматические системы способны регулировать суточную температуру воздуха.
Контроль и управление ведется за всеми узлами в системе отопления. При падении температуры в комнате за минимальные пределы, датчики температуры фиксируют этот процесс.
По заложенной программе запускается котел, при нагреве котла до нужной температуры включается циркуляционный насос. После непродолжительного времени, вся система обогрева дома нагревается до рабочих температур и поле прогревания дома, система переходит либо в спящий режим, либо в режим поддержания тепла.
Любая современная автоматика позволяет работать:
Система автоматизации управления системами в доме
- в ручном режиме;
- в автоматическом режиме;
- в режиме удаленного управления.
С первыми двумя режимами работы системы все понятно, но вот дистанционный режим – это революционное решение, которое стало доступно совсем недавно. При внедрении GSM модуля, стал доступен обмен информации беспроводным способом. Теперь благодаря GSM каналу стали доступны следующие возможности:
- удаленный мониторинг состояния вашего дома;
- управление системой отопления через мобильные устройства;
- прием сигналов от системы вам о возникновении аварийных ситуаций.
Резюме
Благодаря автоматизированной системе, проживание в частном доме, не подключенного к центральной системе отопления, стало намного комфортнее и безопаснее. А благодаря удаленному мониторингу и управлению стало возможным оставлять жилище без присмотра. К тому же автоматизация в скором времени окупится благодаря экономии потребления энергоносителя.
Автоматизированный узел управления (АУУ) системы отопления - это разновидность индивидуального теплового пункта, который предназначен для автоматического регулирования параметров теплоносителя (давление, температура) в системе отопления зданий в зависимости от температуры наружного воздуха и условий эксплуатации.
АУУ состоит из насоса смешения, электронного регулятора температуры, который поддерживает расчетный температурный график теплоносителя, регулирующего клапана и регулятора перепада давления и расхода. Конструктивно АУУ представляет собой блок на металлической опорной раме, на которой установлены: трубопроводные блоки, насос, регулирующая арматура, электропривода, автоматика, контрольно-измерительные приборы (манометры, термометры), фильтры, грязевики.
Принцип работы АУУ следующий: при условии, когда температура теплоносителя в прямом трубопроводе тепловой сети превышает требуемую (по температурному графику), электронный регулятор включает насос смешения, который добавляет в систему отопления теплоноситель с обратного трубопровода (т.е. после системы отопления) поддерживая требуемую температуру, предотвращая «перетопы» в здании. В это время гидравлический регулятор прикрывается, уменьшая тем самым подачу сетевой воды.
Снижение температуры воздуха в помещениях зданий в ночное время не ухудшает условия санитарно-гигиенических требований, что в свою очередь снижает потребление тепловой энергии и ведет к ее экономии. Возможная экономия тепловой энергии при автоматическом регулировании составляет до 25 % годового расхода.
Рис. 1. Принципиальная схема автоматизированного узла управления отопления.
Теперь давайте проведем небольшой расчет эффекта от внедрения автоматизированного узла управления в офисном здании.
В нашем примере планируется модернизация системы отопления, путем установки АУУ, в соответствии с действующими нормами и правилами.
Расчет экономии тепловой энергии при внедрении АУУ
Экономия тепловой энергии (ΔQ) при установке АУУ определяется по выражению:
ΔQ= ΔQ п +ΔQ н +ΔQ с +ΔQ и, (1)
ΔQ п - экономия тепловой энергии от устранения перетопа зданий в осенне-весенний период, %;
ΔQ н - экономия тепловой энергии от снижения ее отпуска в ночное время, %;
ΔQ с - экономия тепловой энергии от снижения ее отпуска в выходные дни, %;
ΔQ и - экономия тепловой энергии за счет учета теплопоступлений от солнечной радиации и бытовых тепловыделений, %.
Экономия тепловой энергии ΔQп от устранения перетопа зданий в осенне-весенний период отопительного сезона, когда тепловой источник для удовлетворения нужд горячего водоснабжения отпускает теплоноситель с постоянной температурой, превышающей потребную для закрытых систем отопления (см. рис. 2. Температурный график 130-70) ориентировочно может быть определена по таблице №1.
Рис. 2. Температурный график 130-70.
Таблица № 1.
Относительную продолжительность осенне-весеннего периода, для различных регионов (с различными расчетными температурами наружного воздуха в отопительный период), необходимую для определения AQ п, можно найти по табл. № 2.
Таблица №2. Относительная продолжительность осенне-весеннего периода при различных расчетных температурах наружного воздуха за отопительный период.
Экономия теплоэнергии AQ н от снижения ее отпуска в ночное время определяется по выражению:
где а - продолжительность снижения отпуска теплоты в ночное время, ч/сут.;
Δt нр в - снижение температуры воздуха в помещениях в нерабочее время, °С;
t Р в - усредненная расчетная температура воздуха в помещениях, °С. Выбирается по СНиП 2.04.05-86 "Отопление, вентиляция и кондиционирование. Нормы проектирования".
t ср н - средняя температура наружного воздуха за отопительный сезон, °С. Выбирается по СНиП 2.04.05-86.
Для жилых зданий: снижение отпуска тепла рекомендуется производить с 21 ч. Через а часов регулятор должен включить отопление на расход теплоты, обеспечивающий восстановление температуры до нормальной. Нормальная температура должна быть достигнута к 6-7 ч утра. Наиболее целесообразное снижение температуры = 2 °С (с = 20 °С до 18 °С). Для ориентировочных расчетов можно принять а = 6-7 ч.
Для административных зданий: продолжительность снижения отпуска тепла а определяется режимом работы здания, для ориентировочных расчетов можно принять а = 8-9 ч. Наиболее целесообразная величина снижения температуры АС = 2-4 °С. При более глубоком снижении температуры необходимо учитывать возможности теплоисточника быстро увеличить отпуск тепла при резком снижении температуры наружного воздуха. В любом случае, значение температуры в период ночного снижения расхода теплоты в общественных зданиях должно обеспечить отсутствие выпадения конденсата на стенах ночью.
Экономия теплоэнергии ΔQс от снижения ее отпуска в выходные дни определяется по выражению (3):
где b - продолжительность снижения отпуска теплоты в нерабочие дни, сут./нед.
(при 5-ти дневной рабочей неделе b = 2, при 6-ти дневной b = 1).
Величина снижения температуры воздуха в помещениях в нерабочее время выбирается в соответствии с рекомендациями к формуле (2).
Экономия теплоэнергии ΔQ и за счет учета теплопоступлений от солнечной радиации и бытовых тепловыделений определяется по выражению (4):
где Δt и в - усредненное за отопительный сезон превышение температуры воздуха в помещениях сверх комфортной из-за теплопоступлений от солнечной радиации и бытовых тепловыделений, °С. Ориентировочно можно принять Δt и в = 1-1,5 °С (по опытным данным).
Пример расчета:
Офисное здание в Москве. Режим работы - 5 дней в неделю, с 9 00 до 18 00 .
t Р в = 18 °С, t ср н = -3,1 °С, t р н = -28 °С (по СНиП 2.04.05-86). Предполагается снижение температуры воздуха в помещениях на Δtнр в = 3 °С в ночные часы (а = 8 ч/сут.) и выходные дни (b = 2 сут./нед.). В этом случае:
Таблица №3. Расчет экономического эффекта от внедрения АУУ.
|
Параметры |
Обозначение |
Ед. измерения |
Значение |
|
|
Экономия тепловой энергии за счет установки АУУ |
ΔQ=ΔQ н +ΔQ с +ΔQ и |
|||
|
Продолжительность снижения отпуска тепла в ночное время |
||||
|
Продолжительность снижения отпуска тепла в нерабочие дни |
||||
|
Снижение температуры воздуха в помещениях в нерабочее время |
||||
|
Усредненная расчетная температура воздуха в помещениях |
Определяется по СНиП 2.04.05-91* "Отопление, вентиляция и кондиционирование" |
|||
|
Средняя температура наружного воздуха за отопительный сезон |
Определяется по СНиП 23-01-99 "Строительная климатология" |
|||
|
Усредненное за отопительный сезон превышение температуры воздуха в помещениях сверх комфортной из-за теплопоступлений от солнечной радиации и бытовых тепловыделений |
||||
|
Экономия тепловой энергии от устранения перетопа зданий в осенне-весенний период отопительного сезона |
ΔQ п |
|||
|
Экономия теплоэнергии от снижения ее отпуска в ночное время |
ΔQн=((a·Δtнрв)/(24·(tрв-tсрн))*100 | |||
|
Экономия теплоэнергии от снижения ее отпуска в выходные дни |
ΔQн=((b·Δtнрв)/(24·(tрв-tсрн))*100 | |||
|
Экономия теплоэнергии за счет учета теплопоступлений от солнечной радиации и бытовых тепловыделений |
ΔQн=(Δtив)/(tрв-tсрн)*100 |
Таким образом, экономия тепловой энергии от установки АУУ составит 11,96 % от годового теплопотребления на отопление .
Автоматизированный узел управления системы отопления является разновидностью индивидуального теплового пункта и предназначен для управления параметрами теплоносителя в системе отопления в зависимости от температуры наружного воздуха и условий эксплуатации зданий.
Узел состоит из корректирующего насоса, электронного регулятора температуры, поддерживающего заданный температурный график и регуляторов перепада давления и расхода. А конструктивно - это смонтированные на металлической опорной раме трубопроводные блоки, включающие насос, регулирующую арматуру, элементы электроприводов и автоматики, контрольно-измерительные приборы, фильтры, грязевики.
цену уточняйте по телефону
Быстрый заказ×
Быстрый заказ продукции
Автоматизированный узел управления системы отопления
Характеристики
| № тип АУУ | Q, Гкал/ч | G, т/ч | Длина, мм | Ширина, мм | Высота, мм | Вес, кг |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0,15 | 3,8 | 1730 | 690 | 1346 | 410 |
| 2 | 0,30 | 7,5 | 1730 | 710 | 1346 | 420 |
| 3 | 0,45 | 11,25 | 2020 | 750 | 1385 | 445 |
| 4 | 0,60 | 15 | 2020 | 750 | 1425 | 585 |
| 5 | 0,75 | 18,75 | 2020 | 750 | 1425 | 590 |
| 6 | 0,90 | 22,5 | 2020 | 800 | 1425 | 595 |
| 7 | 1,05 | 26,25 | 2020 | 800 | 1425 | 600 |
| 8 | 1,20 | 30 | 2500 | 950 | 1495 | 665 |
| 9 | 1,35 | 33,75 | 2500 | 950 | 1495 | 665 |
| 10 | 1,50 | 37,5 | 2500 | 950 | 1495 | 665 |
В автоматизированном узле управления системой отопления установлены регулирующие элементы фирмы «Danfoss», насос - фирмы «Grundfoss». Комплектация узлов управления производится с учетом рекомендаций специалистов фирмы «Danfoss», которые оказывают консультационные услуги при разработке данных узлов.
Узел работает следующим образом. При наступлении условий, когда температура в тепловой сети превышает требуемую, электронный регулятор включает насос, а тот добавляет в систему отопления столько охлажденного теплоносителя из обратного трубопровода, сколько необходимо для поддержания заданной температуры. Гидравлический регулятор воды в свою очередь прикрывается, уменьшая подачу сетевой воды.
Режим работы автоматизированного узла управления системой отопления в зимнее время круглосуточный, температура поддерживается в соответствии с температурным графиком с коррекцией по температуре обратной воды.
По желанию заказчика может быть предусмотрен режим снижения температуры в отапливаемых помещениях в ночное время, в выходные и праздничные дни, что дает значительную экономию.
Снижение температуры воздуха в жилых зданиях в ночное время на 2-3°С не ухудшает санитарно-гигиенические условия и в то же время дает экономию в размере 4-5%. В производственных и административно-общественных зданиях экономия теплоты за счет снижения температуры в нерабочее время достигается в еще большей степени. Температура в нерабочее время может поддерживаться на уровне 10-12 °С. Общая экономия тепла при автоматическом регулировании может составить до 25% годового расхода. В летний период автоматизированный узел не работает.
Завод производит выпуск автоматизированных узлов управления системы отопления, их монтаж, наладку, гарантийное и сервисное обслуживание.
Энергосбережение особенно актуально, т.к. именно при внедрении энергоэффективных мероприятий у потребителя достигается максимальная экономия.
Мы всегда открыты для участия в решении Ваших проблем, касающихся нашей тематики и готовы к сотрудничеству с Вами в любой форме, вплоть до выезда на место наших специалистов.
