Тема 7.4. Автоматизация водяных систем отопления

Основная задача автоматизации водяных систем отопления — стабилизация температуры воздуха отап­ливаемых помещений. В последние годы все шире при­меняется программное регулирование отпуска теплоты на отопление, которое обеспечивает снижение темпера­туры воздуха отапливаемых помещений администра­тивных и производственных зданий в ночное время су­ток и в выходные дни. Рассматривается вопрос о целе­сообразности программного регулирования температу­ры воздуха в жилых зданиях.

В закрытых тепловых сетях с параллельной и двух­ступенчатой смешанной схемами присоединения або­нентов регулирование отпуска теплоты на отопление осуществляют по отопительному графику путем стаби­лизации перепада давления на отопительных вводах. (При неизменном гидравлическом сопротивлении систе­мы отопления абонента постоянному перепаду давле­ния соответствует постоянный расход сетевой воды.)

При такой автоматизации решается только одна частная задача регулирования отпуска теплоты на отопление, не допуская случаев гидравлической разре­гулировки тепловой сети. Сущность гидравлической разрегулировки состоит в том, что колебания расхода сетевой воды на горячее водоснабжение (или вентиля­цию) вызывают изменение разности давлений подаю­щей и обратной линии тепловой сети, а следовательно, изменение расхода воды на неавтоматизированных отопительных узлах. Кроме того, при уменьшении рас­хода сетевой воды у части абонентов происходит гид­равлическая разрегулировка в тепловой сети и увели­чивается расход сетевой воды на отопление у другой части абонентов, и наоборот.

Более сложным является регулирование расхода сетевой воды на ЦТП с двухступенчатой последова­тельной схемой присоединения абонентов, так как в этом случае расход воды на отопление должен изме­няться по определенному закону в зависимости от тем­пературы воды в подающем трубопроводе.

При неблагоприятном рельефе местности и больших потерях напора в тепловой сети автоматизацией отопи­тельных вводов или ЦТП предусматривается поддер­жание постоянного давления в обратном трубопрово­де систем отопления высоких или высоко распо­ложенных зданий. (Широко применяются регуляторы давления «до себя» прямого действия.) Благодаря ав­томатизации исключается возможность утечки воды из систем отопления указанных зданий при колебаниях гидравлического режима тепловой сети.

При остановке насосов на обратном трубопроводе подстанции и значительном возрастании давления в обратном трубопроводе автоматика защищает отопи­тельную систему от повышенного давления.

Как уже отмечалось, качественный отпуск теплоты отопительным абонентам в системах •централизованного теплоснабжения возможен лишь при применении не­скольких ступеней регулирования: центральной, группо­вой, местной, пофасадной и индивидуальной. Указан­ные ступени не противопоставляются, а дополняют од­на другую. На каждой предыдущей ступени снимает­ся часть возмущающих воздействий и тем самым об­легчается работа последующих ступеней. В конкретных системах теплоснабжения та или иная ступень регули­рования может отсутствовать (например, ступень инди­видуального автоматического регулирования в каждом отапливаемом помещении).

Применяются три способа автоматического регули­рования отпуска теплоты на отопление:

1) по отклонению температуры воздуха помещений;

2) по возмущению — изменению температуры на­ружного воздуха, скорости ветра, солнечной радиации;

3) комбинированный (по отклонению и возмуще­нию)

Первый способ применяется при индивидуальном, а также местном (пофасадном) регулировании; второй— основной способ — при регулировании на ТЭЦ и в ко­тельной, который может быть использован также при групповом регулировании на ЦТП; третий способ регу­лирования может применяться в индивидуальных тепловых пунктах (ИТП).

Рис. 13.12. Схемы группового (а) и местного (б) автоматического регулирова­ния отпуска теплоты на отопление по возмущению

I — независимое присоединение; II — с подмешивающими насосами на ЦТП; III — совместная работа элеватора и насоса, IV — элеватор с регулирующим соплом

Рис. 13.13. Схемы местного (а) и пофасадного (б) ав­томатического регулирова­ния отпуска теплоты на отопление по отклонению температуры воздуха поме­щений