Файл: Автоматизация регулирования подачи тепла для отопления жилых и общественных зданий (обзор)..pdf

внутри помещения. Обычно модель представляет собой сосуд или систему сосудов, помещенных один внутри другого. Промежутки между стенками сосудов заполняются жидкостью, являющейся инерционным звеном вследствие значительной теплоемкости. Внешние стенки сосуда покрывают теплоизоляцией из минераль­ ной ваты или других материалов. В качестве заполнителей ис­ пользуют масло, глицерин или раствор хлорного кальция.

Внутри модели размещают электронагреватель, который обес­ печивает подачу тепла в количестве, пропорциональном подаче тепла на отопление здания. Это достигается с помощью электрон­ ной схемы, преобразующей показатели расхода теплоносителя и разности температур на прямом и обратном трубопроводах сис­ темы отопления.

Экспериментально доказано преимущество двухъемкостной мо­ дели, позволяющей изменять коэффициент аккумуляции объекта регулирования и вследствие этого имеющей возможность подгон­ ки теплоинерционной характеристики модели к характеристике

здания.

Несмотря на серьезные возражения некоторых специалистов (Копьева С. Ф., например) против использования модели, нам представляется целесообразным проведение дальнейших работ в этом направлении, особенно учитывая возможность сочетания этого способа регулирования с другими.

Автоматизация систем отопления, повсеместное снятие об­ служивающего персонала с центральных тепловых пунктов, бой­ лерных и других объектов, обеспечивающих централизованное теплоснабжение, выдвинули задачу обеспечения контроля за нор­ мальным функционированием технологического оборудования, обеспечением заданных значений основных параметров систем и исправным состоянием средств автоматизации. Централизованный контроль за объектами теплоснабжения и отопительными система­ ми осуществляется с помощью диспетчеризации. В Москве, До­ нецке и других городах страны были созданы диспетчерские пункты, оборудованные средствами телемеханики для наблюдения за работой автоматизированных котельных и ЦТП.

Однако более эффективной оказалась комплексная диспетчери­ зация инженерного оборудования микрорайонов и жилых районов, принципы которой разработаны ЦНИИЭП инженерного оборудова­ ния. В систему комплексной диспетчерской службы (КДС), кро­ ме абонентских установок тепловых систем, включены лифты, на­ сосные установки холодного и горячего водоснабжения, вентиля­ ционные установки, сети и устройства электроснабжения и элек­

33

троосвещения подъездов, лестничных клеток, дворов, сигнализа­ ция о загазованности или затоплении подвальных помещений, о проникновении посторонних лиц в необслуживаемые помещения, пожарная и охранная сигнализация отдельных объектов и т.гх.

С автоматизированных ЦТП или ИТП на диспетчерский пункт передается следующая информация:

общий аварийный и общий предупредительный сигналы; значение температуры подаваемой на микрорайон воды из

ТЭЦ; значение температуры обратной воды от каждого здания (или

ввода).

Предельно допустимые значения давления в прямом и обрати ном трубопроводах передаются в составе общих аварийных или предупредительных сигналов. Таким же образом передается сиг­ нал об опасном повышении или недопустимом снижении темпера­ туры воды в системе горячего водоснабжения.

Индивидуальное автоматическое регулирование теплоотдачи отопительных приборов — наиболее совершенная форма поддержа­ ния комфортной температуры в помещениях. Оно позволяет удо­ влетворить индивидуальные запросы жильцов, создать наиболее приемлемые температурные условия применительно к состоянию здоровья, привычкам, характеру деятельности, сезону и состоя­ нию погоды. При индивидуальном регулировании могут быть полностью учтены специфические особенности каждого помеще­ ния в доме, все погодные факторы независимо от этажа, фасада и, что очень важно, бытовые тепловыделения, неодинаковые для разных комнат. Таким образом, индивидуальное автоматическое регулирование, особенно в сочетании с другими его видами (в частности, с программным), может обеспечить наибольшую эко­ номию тепла при наиболее комфортной температуре. В Совет­ ском Союзе было создано несколько типов индивидуальных авто­ матических регуляторов, действующих по разным принципам. Одним из первых типов регуляторов, нашедших применение в квартирах жилых домов, были регуляторы профессора Якимова Л.К.

слонкой, укрепленной на плоской биметаллической пружине, яв­ ляющейся термочувствительным элементом. Некоторое распрост­ ранение, особенно в Ленинграде, получили электромагнитные кла­ паны, разработанные фнзико-энергетическим институтом АН Лат­ вийской ССР. В этом устройстве использована электрическая передача импульса от датчика температуры к клапану, устанав­ ливаемому на подводящей трубе.

34

Однако наиболее перспективными оказались регуляторы, ра­ ботающие без использования энергии от постороннего источника. Так, по техническому заданию ЦНИИЭП инженерного оборудова­ ния НИИТехноприбор (г. Смоленск) разработал конструкцию, а Орловский завод изготовил опытную партию индивидуальных ре­ гуляторов манометрического типа. Часть из них длительное вре­ мя успешно эксплуатировалась в жилых домах (ул. генерала Гла­ голева, Москва) и показала хорошую работоспособность.

В последнее время НИИТехноприбором (г. Смоленск) разрабо­ таны и изготовлены опытные образцы индивидуальных регулято­ ров с полутвердым заполнителем термочувствительного элемен­ та. Такие регуляторы не имеют дистанционной связи с датчиком температуры, а сам термочувствительный элемент объединен с исполнительным механизмом и регулирующим органом (клапаном) в одну конструкцию. Эта конструкция представляется нам наибо­ лее перспективной.

Однако следует иметь в виду, что широкое внедрение инди­ видуальных автоматических терморегуляторов потребует значи­ тельных капиталовложений, особенно если учесть, что массовое производство их придется начинать "с нуля*.

Зарубежный опыт автоматизации регулирования теплового ре­ жима жилых зданий показывает, что в большинстве стран, как и в СССР, применяют две принципиальные схемы регулирования: по отклонению регулируемой величины с установкой датчика температуры внутреннего воздуха в помещении и по компенса­ ции наружных возмущающих воздействий.

Работы по автоматизации регулирования систем отопления в Швеции, например, выполняет фирма 'Бильман-Регулятор'. Эта фирма применяет регулирование температуры внутреннего возду­ ха в помещениях по отклонению только в небольших домах и коттеджах. Регуляторы содержат дополнительный компенсирую­ щий датчик наружной температуры, который препятствует изме­ нению температуры внутреннего воздуха при резком изменении температуры наружного. Кроме этого, регулятор имеет програм­ мный выключатель с выдержкой времени, который изменяет температуру в течение суток по программе, устанавливаемой по желанию потребителя.

Датчиками регулятора являются термисторы. Исполнительный механизм пропорционального типа с электроприводом снабжен электронным мостом, усилителем и трансформатором.

Другой способ регулирования температуры воздуха внутри помещения основан на компенсации наружных возмущающих воз—.

35

Р и с.9. Термостат для радиатора типа RАУ с элементом для центральной установки, разработанный фирмой *Данфосс":

Рис. Ю. Радиаторный термостат типа 8 АУ со встроенным датчиком, разработанный фирмой 'Данфосс'

37

ществляется посредством датчиков температуры горячей воды и наружного воздуха. Диапазон заданной величины температуры теплоносителя 30-100°С, длина капилляра до Ю м.

Фирма 'Хоневелл' (США - Австрия) рекомендует применять регулирование температуры в помещениях главным образом не­ посредственно на отопительных приборах. Регулирование темпе­ ратуры в подводящем трубопроводе отопительной системы по на­ ружной температуре, по мнению этой 4ирмы, представляет собой компромисс, при котором с минимальными затратами на устрой­ ства регулирования достигаются приемлемые результаты. Учи­ тывая, что отопительная нагрузка здания в основном зависит от наружной температуры, на подстанции предусматривается регу­ лятор, который изменяет температуру воды в подводящем трубо­ проводе отопительной системы в зависимости от наружной тем­ пературы.

В более совершенной системе наружный датчик определяет влияние температуры, ветра и солнечной радиации на здание, а датчик на трубопроводе - температуру воды в нем. На соответ­ ствующем регуляторе производится установка соотношения сиг­ налов этих двух датчиков.

На практике имеется целый ряд кривых работы систем отоп­ ления, которые позволяют произвести соответствующую уставку на регуляторе в зависимости от потерь тепла здания.

Большинство центральных регуляторов, используемых для этих целей, представляет собой измерительные мосты с транзи­ сторными усилителями. Часто в таких схемах предусматриваются контактные часы, позволяющие изменять режим в ночное время или выходные дни.

Применение данной автоматики в административных зданиях позволит значительно повысить экономичность отопительных систем.

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. И з-за недостаточного опыта эксплуатационной проверки на данной стадии исключена возможность обоснованных рекоменда­ ций по выбору оптимальных схем автоматизации абонентских вводов отопительных систем.

2. Следует завершить разработку и экспериментально прове­ рить -манометрическую и гидравлическую системы автоматизации,

38