Автоматизация регулирования подачи теплоты в жилые здания и микрорайоны, страница 8

Такая автоматизация на вводе в здание по предложению Челябинскгражданпроекта должна сочетаться с сооружением на группу зданий центрально-смесительной подстанции (ЦСП). в которой осу­ществляются снижение и регулирование температуры теплоносителя в зависимости от температуры наружного воздуха. В ЦСП устанав­ливают циркуляционные насосы, подмешивающие обратную воду к подающей, в результате чего в квартальных сетях температура теп­лоносителя изменяется от 105 до 70 °С. Срезка температурного гра­фика на 70 °С обусловлена расположением водонагревателей горя­чего водоснабжения в тепловых пунктах зданий. Это ограничение минимальной температуры теплоносителя при отсутствии средств автоматического регулирования системы отопления вызовет перегрев помещений при температурах наружного воздуха выше минус 5 — 7°С и соответственно перерасход тепловой энергии в большей степени, чем при схеме без снижения параметров теплоносителя по­сле ЦСП.

Поэтому, по мнению авторов, наиболее эффективной является трехтрубная схема распределительных тепловых сетей, в которых из ЦСП по одной трубе горячая вода по температурному графику 105 °С (при f„ 5 ) подается для системы отопления и вентиляции, по второй — с постоянной температурой в водонагреватели горячего водоснабжения и по третьей — охлажденная вода от всех систем возвращается в ЦСП. Трехтрубная схема распределительных сетей даст возможность постадийно выполнить автоматическое регулиро­вание теплоснабжения, так как при отсутствии регуляторов на си­стеме отопления подача теплоты в нее будет осуществляться в тече­ние всего отопительного сезона по графику качественного регулиро­вания, но без пофасадного управления.

К недостаткам данной схемы следует отнести значительное уве­личение капитальных и эксплуатационных затрат в сооружение рас­пределительных сетей от ЦСП до тепловых пунктов в зданиепосравнению с традиционным решением, когда снижение параметров теплоносителя до требуемых в системе отопления выполняется в месте подключения этих систем к тепловым сетям. Диаметр трубо­проводов распределительных сетей отопления и вентиляции с расчет­ной температурой теплоносителя 105°С вместо 150°С будет пример­но на два калибра больше, что помимо роста капитальных затрат увеличивает теплопотери и расход электроэнергии на перекачку теп­лоносителя.

Устройство третьей трубы, диаметр которой необходимо рассчи­тывать на пропуск расхода сетевой воды, обеспечивающей нагрев объема воды исходя из максимальной часовой нагрузки горячего водоснабжения, вызывает еще большие дополнительные затраты. Подключение калориферов приточной вентиляции к распределитель­ным сетям со сниженными параметрами теплоносителя вызовет увеличение их площади поверхности нагрева.

Все это свидетельствует о неоптимальности решения, применен­ного в Челябинске. Это было вынужденное решение на уровне 70-х годов, когда оно стало внедряться, так как тогда отсутствовали ма­лошумные специальные насосы и элеваторы с регулируемым сече­нием сопла для установки в подвалах жилых зданий, но в современ­ных условиях тиражировать схему автоматизации «Челябинскгражданпроекта» нецелесообразно. Более эффективными представляются решения, приведенные в данном разделе.

Методы автоматического регулирования, позволяющие снизить неравномерность температур воздуха в отапливаемых помещениях, — вертикальное регулирование системы и индивидуальное на отопительных приборах

Для высотных зданий МНИИТЭПом разработаны системы отопления с вертикальным автоматическим регулированием [2] без деления на зоны. Вертикальное автоматическое регулирование отопле­ния заключается в одновременном изменении температуры и расхо­да воды, циркулирующей в системе отопления. Оно применяется для вертикально-однотрубных систем отопления и основано на извест­ном свойстве этих систем, заключающемся в том, что теплоотдача отопительных приборов, расположенных первыми по ходу движе­ния воды в стояке, зависит от температуры воды, поступающей в стояк, и практически но зависит от расхода воды в нем, а теплоот­дача последних по ходу движения воды в стояке приборов зависит от начальной температуры и расхода воды в нем,

Регулируя одновременно расход воды и ее температуру, можно изменять теплоотдачу отопительных приборов в соответствии с теплопотерями помещений различных этажей. Так, при снижении тем­пературы внутреннего воздуха в помещениях, обслуживаемых по­следними по ходу движения воды в стояке отопительными прибора­ми, необходимо для увеличения теплоотдачи этих приборов и сохра­нения неизменной теплоотдачи первых по ходу движения воды при. боров ув?л.пигь расход циркулирующей воды. При снижении темпе­ратуры внутреннего воздуха в помещениях, обслуживаемых первы­ми по ходу движения воды отопительными приборами, необходимо увеличить температуру воды, но одновременно с этим следует со­кратить ее расход для того, чтобы повышение температуры не увеличило теплоотдачи последних по ходу движения воды приборов.

По изложенному выше принципу регулирования разработаны схемы присоединения вертикально-однотрубной системы отопления к тепловой сети. Применительно к системе отопления с нижней разводкой подающей магистрали показано присоединение системы отопления по зависимой схеме со смесительным насосом (левый фасад) и по независимой схеме через теплообменник (правый фасад). На подающих трубопроводах сетевой воды устанавливают клапаны К-1 и К-2, с помощью которых изменяется температура во­ды, циркулирующей в системе отопления. На обратных трубопрово­дах местной системы размещают клапаны К-3 и К-4 изменяющие расход воды в ней. Клапаны К-1 и К-2 управляются датчиками ус­тановленными в верхних этажах

   Система работает следующим образом. При отклонении от за­данной температуры воздуха в помещениях верхних этажей левого фасада (при действии ветра) по команде датчика Д-3 вступает в ра­боту клапан К-3 и в системе происходит соответствующее изменение расхода воды. Изменение расхода воды приводит к изменению теп­лоотдачи последних по ходу движения воды в стояке приборов, т. е. приборов, расположенных в верхних этажах.

    При отклонении от заданной температуры воздуха в помещени­ях нижних этажей того же фасада (при увеличении инфильтрации и этих этажах из-за понижения температуры наружного воздуха) по команде датчика Д-1 вступает в работу клапан К-1, с помощью которого изменяется температура воды, поступающей в систему отопления. Но изменение температуры воды повлечет увеличение теплоотдачи всех отопительных приборов, поэтому повышение тем­пературы воздуха против заданной в верхних этажах вызовет сни­жение расхода воды, согласно описанному выше способу, после чего наступит равновесие в системе регулирования до следующего возмущения.