|
Помимо общего размера нарушений
подачи теплоты, при оценке температурного режима помещений должны быть
приняты во внимание длительность нарушения режима и динамические
характеристики (теплоустойчивость) отапливаемых помещений (см. § 2.1 и 2.2).
Кроме того, необходимо учитывать, что отклонения
параметров теплоносителя в существующих системах отопления, за исключением
бифилярных систем, вызывают непропорциональное изменение теплоотдачи
нагревательных приборов, расположенных в различных этажах.
Автоматизация обычной элеваторной схемы была осуществлена
Теплосетью Мосэнерго и Физико-энергетическим институтом АН Латвийской ССР.
Благодаря своей простоте эта схема получила достаточно широкое
распространение [18,52].
Вместе с тем, режимы регулирования при рассматриваемой
схеме не являются совершенными. Прежде- всего не достигается сколько-нибудь
значительный рост подачи теплоты в здание (у) при увеличении пропуска воды из
тепловой сети (х). Так, при коэффициенте смешения и = 2,2 увеличение расхода
воды из тепловой сети в 2 раза приводит к росту коэффициента расхода теплоты
у всего немногим более чем на 30%- Непрерывное регулирование по этой схеме
связано с неизбежным нарушением пропорционального распределения теплоты между
нагревательными приборами системы отопления. В качестве примера можно
привести показатели режима при уменьшении расхода воды из сети на 50%. Для
предотвращения разрегулировки в системе отопления коэффициент смешения должен
составлять и = 3,8, а коэффициент расхода воды в системе отопления
л:Сист=0,90. Фактические показатели составили: и = 2,2; Хсист = 0,5.
Двухпозиционное регулирование по этой схеме также вызывает
тепловую разрегулировку системы отопления: при периодических отключениях
системы отдаленные (по ходу воды) приборы получают в среднем за сутки меньшее
количество теплоты, чем расположенные близко. С повышением частоты отключений
размер тепловой разрегулировки увеличивается. Поэтому режим местных
автоматических пропусков допустим только для условий малопротяженных систем
отполения (с небольшой разницей в величинах транспортного запаздывания для «головных»
и «хвостовых» нагревательных приборов) и для затрубленного регулирования, при
котором отключения системы происходят не часто (период между отключениями
намного больше транспортного запаздывания).
Устранить отмеченные недостатки местного автоматического
регулирования в абонентских вводах позволяют регулируемые элеваторы, которые
в отличие от элеваторов традиционной конструкции функционируют с переменным
коэффициентом смешения ( 8.4,в).
В нашей стране изготавливаются регулируемые элеваторы
конструкций Мосспецпромпроекта, Орловского ПО Промприбор, АКХ им. К- Д.
Памфилова. Наибольшее распространение получили гидроэлеваторы конструкции
ЦНИИ «Электроника» типов «Электроника Р-1М1» и «Электроника Р-1П1». Как и
устройства фирмы «Бельц-автоматик» (ФРГ), все перечисленные гидроэлеваторы
снабжены регулировочной дроссельной иглой, перемещающейся внутри рабочего
сопла. При этом изменяется площадь выходного сечения сопла, а следовательно,
и расход сетевой воды, протекающей через сопло. Одновременно изменяется и коэффициент
инжекции (см. 8.6). Основным недостатком рассматриваемых регулируемых
элеваторов является наличие у них подвижных элементов, что усложняет
конструкцию ц снижает эксплуатационную надежность.
Технологическая схема абонентского ввода с двухсопловым
элеватором приведена на 8.4, г, а общий вид регулируемого элеваторного узла
— на 8.7. Как видно из рисунка, двухсопловой элеватор состоит из базового
элеватора обычной конструкции и сборного соплового устройства, которое
представляет собой насадку, собираемую из унифицированных деталей, и содержит
два расположенных одно в другом сопла. Регулируемый элеваторный узел состоит
из двухсоплового элеватора,
и байпаса для подключения внутреннего сопла к подающему
трубопроводу тепловой сети
Регулируемый элеваторный узел может работать в одном из
двух режимов— базовом (пониженном) или расчетном. В базовом режиме
регулирующий орган закрыт и подача сетевой воды в камеру смешения
осуществляется только через внутреннее сопло,
регулирующего органа входное отверстие которого пропускает
25—30 % расчетного расхода сетевой воды. Коэффициент смешения при этом
оказывается достаточно высоким (м = 4 ч- 5), в связи с чем в системе
отопления сохраняется устойчивая циркуляция при пониженной температуре
теплоносителя, оС.
В расчетном режиме регулирующий орган открывается и в
работу включается наружное сопло. В результате расход воды из тепловой сети
на отопление здания восстанавливается до расчетного количества, а температура
воды в системе отопления возрастает [96]. „
Необходимо отметить, что' при п£именении
двухсопловых элеваторов автоматика абонентского ввода оказывается проще по
сравнению с обычной элевато^шой-етемой^ а та-кжа_с|-регулируе- мым элеватором
с дроссельной иглой. Объясняется это тем, что рассматриваемая схема удачно
сочетается с использованием Тйибболее дешевых и надежных устройств
двухпозициопного регулирования.
Серийное производство двухсопловых элеваторов организовано
в 1984 г. на Сантехзаводе № 3 треста «Востоксантехмон- таж»
Минмонтажспецстроя СССР.
Результаты экспериментальных исследований режима работы автоматизированного
абонентского ввода с насосным узлом смешения ( 8.4,5) приведены на 8.8. Из
рисунка видно, что при этой технологической схеме изменение расхода воды в
системе отопления хсист и коэффициента смешения и близко соответствуют
требуемым режимам. Так, в диапазоне изменений расхода воды из тепловой сети
0,5^x^1,5 разница между фактически полученными и оптимальными значениями
*сист и и составила менее 5 %.
В нормальных условиях эксплуатации схема обеспечивает
хорошие показатели теплового и гидравлического режимов системы отопления.
Достоинство ее заключается в том, что при полном отключении подачи
теплоносителя из тепловой сети в аварийных ситуациях благодаря работе насоса
в системе сохраняется нормальная циркуляция воды. В связи с этим удлиняет
ся время сохранения приемлемых температурных условий в
отапливаемых помещениях и уменьшается опасность выхода системы из строя
вследствие замерзания воды в трубах.
Рассматриваемая схема может успешно применяться в тех
случаях, когда из-за недостаточного перепада давлений на тепловом вводе
элеватор не в состоянии обеспечить циркуляцию в системе отопления.
Следует отметить, что автоматизированные абонентские вводы
с насосным узлом смешения получили широкое распространение в зарубежной
практике [33]. Их применение в СССР сдерживалось из-за отсутствия массового
производства бесшумных циркуляционных насосов, выпуск которых в настоящее
время освоен заводом «Молдавгидромаш».
Недостаток схемы с насосным узлом смешения заключается в
возможности резких нарушений нормального теплоснабжения здания при остановке
циркуляционного насоса или неисправности регулятора.
Этого недостатка лишена схема, показанная на 8.4,5,
особенность которой заключается в последовательной работе . двух смесительных
устройств: насоса и элеватора.
Следует отметить, что схемы с независимым присоединением
наиболее распространены за рубежом.
Для иллюстрации на 8.9 показан общий вид
автоматизированного теплового пункта полной заводской готовности,
изготавливаемого в ГДР Комбинатом технического оборудования зданий [78].
Для местного автоматического регулирования применяются
различные типы регуляторов: прямого и непрямого действия, с манометрическими
и электрическими приборами, с исполнительными механизмами непрерывного и
двухпозиционного действия, с регулированием по отклонению, возмущению и путем
сочетания этих методов, осуществляющие пропорциональный и изодромный законы
регулирования, с постоянной и переменной структурой (адаптивные) и т. д.
принципиальная схема системы комбинированного управления,
реализованной на регуляторах прямого действия и разработанной И. С. Сергеевым
в Смоленском НИИ Техноприборе (г. Смоленск) и Белорусском политехническом
институте [43].
Особенность этой системы состоит в том, что при низких и
среднезимних температурах наружного воздуха, когда тепловой источник
отпускает теплоту в здание по отопительному температурному графику,
автоматическое регулирование производится по отклонению внутренней
температуры в представительных помещениях, воспринимаемой датчиками 1.
При положительных температурах наружного воздуха ниже
точки срезки температурного графика, когда отпуск теплоты в тепловую сеть
производится при постоянной температуре, определяемой условиями горячего
водоснабжения, регулирование производится по возмущению — изменению температуры
наружного воздуха, воспринимаемому датчиком 2. Включение в работу датчика 2
осуществляется с помощью разделительного сильфона 3.
С целью упрощения эксплуатации автоматики и снижения ее
стоимости во ВНИИГСе В. Г. Драчневым и в КиевЗНИИЭПе разработана система
централизованного управления работой абонентских вводов. Главными
особенностями этой системы являются:
размещение аппаратуры управления в общем для группы
автоматизированных абонентских вводов пункте управления;
централизованное телемеханическое управление рабочими
органами регуляторов отопления из группового пункта управления;
использование в качестве линий связи между групповым
пунктом управления и абонентскими вводами свободных пар городской телефонной
сети, образующих физическую цепь произвольной структуры;
В системе ВНИИГС на абонентских вводах предусматривается
установка только рабочих органов-регуляторов (регулирующих вентилей с
электромеханическим приводом), а само регулирование осуществляется путем
поддержания соотношения: температура теплоносителя в общем для группы
обслуживаемых зданий обратном трубопроводе теплосети — температура наружного
воздуха.
Система КиевЗНИИЭП предполагает дополнительное размещение
на абонентских вводах зданий датчиков температуры теплоносителя в системе
отопления, циклический опрос этих датчиков и регулирование режима отопления
каждого здания в отдельности, осуществляемое по методу поочередного опроса
абонентских вводов.
В этой системе использована телемеханическая аппаратура с
последовательным разделением каналов связи, а само регулирование производится
путем поддержания заданного соотношения: температура теплоносителя в системе
отопления отдельного здания — температура наружного воздуха.
|