S využitím moderných automatizačných zariadení. Systémy zásobovania teplom Zariadenia a systémy na automatické riadenie dodávky tepla

Zavedenie automatických riadiacich systémov (ACS) pre vykurovanie, vetranie, zásobovanie teplou vodou je hlavným prístupom k úsporám tepelnej energie. Inštalácia automatických riadiacich systémov v jednotlivých tepelných bodoch podľa Celoruského inštitútu tepelného inžinierstva (Moskva) znižuje spotrebu tepla v obytnom sektore o 5-10% a v administratívnych priestoroch o 40%. Najväčší efekt je dosiahnutý vďaka optimálnej regulácii v období jar-jeseň vykurovacej sezóny, kedy automatizácia miest ústredného kúrenia prakticky neplní svoju funkčnosť. V podmienkach kontinentálnej klímy južného Uralu, keď počas dňa môže byť rozdiel vo vonkajšej teplote 15 - 20 ° C, je veľmi dôležité zavedenie automatických riadiacich systémov pre vykurovanie, vetranie a zásobovanie teplou vodou.

Tepelný manažment budov

Riadenie tepelného režimu sa redukuje na jeho udržiavanie na danej úrovni alebo jeho zmenu v súlade s daným zákonom.

V tepelných bodoch sa regulujú hlavne dva typy tepelnej záťaže: dodávka teplej vody a vykurovanie.

Pre oba typy tepelnej záťaže musí ACP udržiavať nezmenené žiadané hodnoty teploty teplej úžitkovej vody a vzduchu vo vykurovaných miestnostiach.

Charakteristickým znakom regulácie vykurovania je jej veľká tepelná zotrvačnosť, pričom zotrvačnosť systému zásobovania teplou vodou je oveľa menšia. Preto je úloha stabilizácie teploty vzduchu vo vykurovanej miestnosti oveľa náročnejšia ako úloha stabilizácie teploty teplej vody v systéme zásobovania teplou vodou.

Hlavnými rušivými vplyvmi sú vonkajšie meteorologické podmienky: vonkajšia teplota, vietor, slnečné žiarenie.

V zásade existujú nasledujúce schémy kontroly:

regulácia odchýlky vnútornej teploty priestorov od nastavenej ovplyvňovaním prietoku vody vstupujúcej do vykurovacieho systému;
regulácia v závislosti od narušenia vonkajších parametrov, čo vedie k odchýlke vnútornej teploty od nastavenej;
regulácia v závislosti od zmien vonkajšej teploty a vo vnútri miestnosti (poruchou a odchýlkou).

Ryža. 2.1 Štrukturálny diagram tepelného manažmentu miestnosti podľa odchýlky teploty miestnosti

Na obr. 2.1 je bloková schéma riadenia tepelného režimu miestnosti podľa odchýlky vnútornej teploty priestorov a na obr. 2.2 je bloková schéma riadenia tepelného režimu miestnosti narušením vonkajších parametrov.

Ryža. 2.2. Štrukturálny diagram riadenia tepelného režimu miestnosti narušením vonkajších parametrov

Vnútorné rušivé vplyvy na tepelný režim objektu sú nevýznamné.

Pre metódu kontroly rušenia možno ako signály na sledovanie vonkajšej teploty zvoliť nasledujúce signály:

teplota vody vstupujúcej do vykurovacieho systému;
množstvo tepla vstupujúceho do vykurovacieho systému:
spotreba chladiacej kvapaliny.

AKT musí brať do úvahy nasledujúce režimy prevádzky systému diaľkového vykurovania, v ktorých:

regulácia teploty vody pri zdroji tepla nie je založená na aktuálnej vonkajšej teplote, ktorá je hlavným rušivým faktorom pre vnútornú teplotu. Teplota vody v sieti pri zdroji tepla je určená teplotou vzduchu počas dlhého obdobia, pričom sa berie do úvahy predpoveď a dostupný tepelný výkon zariadenia. Transportné oneskorenie merané hodinami tiež vedie k nesúladu medzi teplotou vody v sieti účastníka a aktuálnou vonkajšou teplotou;
hydraulické režimy vykurovacích sietí vyžadujú obmedzenie maximálnej a niekedy aj minimálnej spotreby sieťovej vody pre tepelnú rozvodňu;
zaťaženie dodávky teplej vody má významný vplyv na prevádzkové režimy vykurovacích systémov, čo vedie k premenlivým teplotám vody počas dňa vo vykurovacom systéme alebo k spotrebe sieťovej vody pre vykurovací systém v závislosti od typu systému zásobovania teplom, pripojenie ohrievača teplej vody schéma a schéma vykurovania.

Systém kontroly rušenia

Pre systém kontroly porúch je charakteristické, že:

existuje zariadenie, ktoré meria veľkosť rušenia;
podľa výsledkov meraní má regulátor riadiaci účinok na prietok chladiacej kvapaliny;
regulátor prijíma informácie o teplote v miestnosti;
hlavná porucha je vonkajšia teplota vzduchu, ktorá je riadená ACP, takže porucha sa bude nazývať kontrolovaná.

Varianty riadiacich schém pre rušenie s vyššie uvedenými sledovacími signálmi:

regulácia teploty vody vstupujúcej do vykurovacieho systému podľa aktuálnej vonkajšej teploty;
regulácia toku tepla dodávaného do vykurovacieho systému podľa aktuálnej vonkajšej teploty;
regulácia spotreby vody v sieti podľa vonkajšej teploty vzduchu.

Ako je zrejmé z obrázkov 2.1, 2.2, bez ohľadu na spôsob regulácie by systém automatického riadenia dodávky tepla mal obsahovať tieto hlavné prvky:

primárne meracie zariadenia - snímače teploty, prietoku, tlaku, diferenčného tlaku;
sekundárne meracie zariadenia;
výkonné mechanizmy obsahujúce regulačné orgány a jednotky;
mikroprocesorové ovládače;
vykurovacie zariadenia (kotly, ohrievače, radiátory).

Snímače prívodu tepla ASR

Hlavné parametre dodávky tepla, ktoré sa udržiavajú v súlade s úlohou pomocou automatických riadiacich systémov, sú všeobecne známe.

Vo vykurovacích, ventilačných a teplovodných systémoch sa zvyčajne meria teplota, prietok, tlak, pokles tlaku. V niektorých systémoch sa meria tepelná záťaž. Metódy a metódy merania parametrov nosičov tepla sú tradičné.

Ryža. 2.3

Na obr. 2.3 sú zobrazené teplotné senzory švédskej firmy Tour a Anderson.

Automatické regulátory

Automatický regulátor je automatizačný nástroj, ktorý prijíma, zosilňuje a konvertuje riadený variabilný signál vypnutia a cielene ovplyvňuje regulovaný objekt.

V súčasnosti sa používajú najmä digitálne ovládače založené na mikroprocesoroch. V tomto prípade je zvyčajne v jednom mikroprocesorovom regulátore implementovaných niekoľko regulátorov pre systémy vykurovania, vetrania a zásobovania teplou vodou.

Väčšina domácich a zahraničných regulátorov pre systémy zásobovania teplom má rovnakú funkčnosť:

v závislosti od vonkajšej teploty vzduchu regulátor zabezpečuje požadovanú teplotu nosiča tepla na vykurovanie budovy podľa harmonogramu vykurovania, pričom riadi regulačný ventil s elektrickým pohonom inštalovaným na potrubí vykurovacej siete;

automatické nastavenie vykurovacieho plánu sa vykonáva v súlade s potrebami konkrétneho objektu. Pre čo najväčšiu účinnosť úspory tepla sa harmonogram dodávky neustále upravuje s ohľadom na skutočné podmienky vykurovacieho bodu, klímu a tepelné straty v miestnosti;

úspora nosiča tepla v noci je dosiahnutá vďaka dočasnému spôsobu regulácie. Zmena úlohy na čiastočný pokles chladiacej kvapaliny závisí od vonkajšej teploty, aby sa na jednej strane znížila spotreba tepla, na druhej strane nezamŕzalo a ráno sa miestnosť včas vyhriala. Zároveň sa automaticky vypočíta okamih zapnutia denného režimu vykurovania alebo intenzívneho vykurovania, aby sa v správnom čase dosiahla požadovaná teplota v miestnosti;

regulátory umožňujú zabezpečiť čo najnižšiu teplotu vratnej vody. To zabezpečuje ochranu systému pred zamrznutím;

vykoná sa automatická korekcia nastavená v systéme teplej vody. Keď je spotreba v systéme teplej vody pre domácnosť nízka, sú prípustné veľké odchýlky teploty (zvýšené pásmo necitlivosti). Vreteno ventilu sa tak nebude meniť príliš často a predĺži sa jeho životnosť. Keď sa zaťaženie zvýši, mŕtva zóna sa automaticky zníži a presnosť riadenia sa zvýši;

alarm sa spustí pri prekročení nastavených hodnôt. Zvyčajne sa generujú nasledujúce alarmy:
- teplotný alarm v prípade rozdielu medzi skutočnou a nastavenou teplotou;
- v prípade poruchy prichádza alarm z čerpadla;
- alarmový signál zo snímača tlaku v expanznej nádrži;
- ak zariadenie dosiahne koniec životnosti, spustí sa alarm životnosti;
- všeobecný alarm - ak regulátor zaregistroval jeden alebo viac alarmov;

parametre regulovaného objektu sa zaregistrujú a prenesú do počítača.

Ryža. 2.4

Na obr. Obrázok 2.4 zobrazuje mikroprocesorové riadiace jednotky Danfoss ECL-1000.

regulátorov

Akčný člen je jedným z článkov automatických riadiacich systémov určených na priame ovplyvňovanie objektu regulácie. Vo všeobecnom prípade sa ovládacie zariadenie skladá z ovládacieho mechanizmu a regulačného telesa.

Ryža. 2.5

Aktuátor je hnacou časťou regulačného orgánu (obr. 2.5).

V automatických riadiacich systémoch dodávky tepla sa používajú najmä elektrické (elektromagnetické a elektromotorické).

Regulačný orgán je určený na zmenu toku hmoty alebo energie v objekte regulácie. Existujú dávkovacie a regulačné orgány škrtiacej klapky. Dávkovacie zariadenia zahŕňajú také zariadenia, ktoré menia prietok látky zmenou výkonu jednotiek (dávkovače, podávače, čerpadlá).

Ryža. 2.6

Regulátory škrtiacej klapky (obr. 2.6) sú premenlivý hydraulický odpor, ktorý mení rýchlosť prúdenia látky zmenou jej prietokovej plochy. Patria sem regulačné ventily, výťahy, sekundárne klapky, kohútiky atď.

Regulátory sa vyznačujú mnohými parametrami, z ktorých hlavné sú: prietok Kv, menovitý tlak Py, pokles tlaku na regulátore Dy a menovitý prietok Dy.

Okrem vyššie uvedených parametrov regulačného orgánu, ktoré určujú najmä ich konštrukciu a rozmery, existujú aj ďalšie charakteristiky, ktoré sa pri výbere regulačného orgánu zohľadňujú v závislosti od konkrétnych podmienok ich aplikácie.

Najdôležitejšia je prietoková charakteristika, ktorá stanovuje závislosť prietoku vo vzťahu k pohybu ventilu pri konštantnom poklese tlaku.

Škrtiace regulačné ventily sú zvyčajne profilované s lineárnou alebo rovnopercentnou prietokovou charakteristikou.

Pri lineárnej charakteristike šírky pásma je nárast šírky pásma úmerný prírastku pohybu brány.

Pri charakteristike šírky pásma rovnakého percenta je prírastok šírky pásma (keď sa zmení pohyb uzávierky) úmerný aktuálnej hodnote šírky pásma.

V prevádzkových podmienkach sa typ prietokovej charakteristiky mení v závislosti od poklesu tlaku na ventile. Pri asistencii sa regulačný ventil vyznačuje prietokovou charakteristikou, ktorá je závislosťou relatívneho prietoku média od stupňa otvorenia regulačného telesa.

Ako minimálna priepustnosť sa vyhodnocuje najmenšia hodnota priepustnosti, pri ktorej zostáva priepustná charakteristika v stanovenej tolerancii.

V mnohých aplikáciách automatizácie priemyselných procesov musí mať regulátor široký rozsah priepustnosti, čo je pomer nominálnej priepustnosti k minimálnej priepustnosti.

Nevyhnutnou podmienkou spoľahlivej prevádzky automatického riadiaceho systému je správna voľba tvaru prietokovej charakteristiky regulačného ventilu.

Pre konkrétny systém je prietoková charakteristika určená hodnotami parametrov média prúdiaceho cez ventil a jeho prietokovou charakteristikou. Vo všeobecnosti sa prietoková charakteristika líši od prietokovej charakteristiky, pretože parametre média (hlavne tlak a tlaková strata) zvyčajne závisia od prietoku. Preto je úloha výberu preferovaných prietokových charakteristík regulačného ventilu rozdelená do dvoch etáp:

výber tvaru prietokovej charakteristiky zabezpečujúci stálosť súčiniteľa prenosu regulačného ventilu v celom rozsahu zaťažení;

výber tvaru prietokovej charakteristiky, ktorá poskytuje požadovaný tvar prietokovej charakteristiky pre dané parametre média.

Pri modernizácii systémov vykurovania, vetrania a zásobovania teplou vodou sa špecifikujú rozmery typickej siete, dostupná dopravná výška a počiatočný tlak média, regulačný orgán sa volí tak, aby pri minimálnom prietoku ventilom bola strata v zodpovedá pretlaku média vyvinutého zdrojom a tvar prietokovej charakteristiky je blízky danému. Spôsob hydraulického výpočtu pri výbere regulačného ventilu je dosť namáhavý.

AUZhKH trust 42 v spolupráci so SUSU vyvinula program na výpočet a výber regulačných orgánov pre najbežnejšie systémy vykurovania a zásobovania teplou vodou.

Kruhové čerpadlá

Bez ohľadu na schému pripojenia tepelnej záťaže je v okruhu vykurovacieho systému inštalované obehové čerpadlo (obr. 2.7).

Ryža. 2.7. Kruhové čerpadlo (Grundfog).

Skladá sa z regulátora otáčok, elektromotora a samotného čerpadla. Moderné obehové čerpadlo je bezupchávkové čerpadlo s mokrým rotorom, ktoré si nevyžaduje údržbu. Riadenie motora sa zvyčajne vykonáva elektronickým regulátorom otáčok navrhnutým na optimalizáciu výkonu čerpadla pracujúceho v podmienkach zvýšených vonkajších porúch ovplyvňujúcich vykurovací systém.

Činnosť obehového čerpadla je založená na závislosti tlaku od výkonu čerpadla a má spravidla kvadratický charakter.

Parametre obehového čerpadla:

výkon;
maximálny tlak;
rýchlosť;
rozsah rýchlosti.

AUZhKH trust 42 má potrebné informácie o výpočte a výbere obehových čerpadiel a môže poskytnúť potrebné rady.

Tepelné výmenníky

Najdôležitejšími prvkami zásobovania teplom sú výmenníky tepla. Existujú dva typy výmenníkov tepla: rúrkové a doskové. Zjednodušene povedané, rúrkový výmenník tepla môže byť reprezentovaný ako dve rúrky (jedna rúrka je vnútri druhej hrubá). Doskový výmenník tepla je kompaktný výmenník tepla namontovaný na vhodnom ráme z vlnitých dosiek s tesnením. Rúrkové a doskové výmenníky tepla sa používajú na zásobovanie teplou vodou, vykurovanie a vetranie. Hlavné parametre každého výmenníka tepla sú:

moc;
koeficient prestupu tepla;
strata tlaku;
maximálna prevádzková teplota;
maximálny pracovný tlak;
maximálny prietok.

Plášťové výmenníky tepla majú nízku účinnosť v dôsledku nízkych prietokov vody v rúrkach a medzikruží. To vedie k nízkym hodnotám súčiniteľa prestupu tepla a v dôsledku toho k neprimerane veľkým rozmerom. Počas prevádzky výmenníkov tepla sú možné značné usadeniny vo forme vodného kameňa a produktov korózie. V rúrkových výmenníkoch tepla je odstraňovanie usadenín veľmi ťažké.

V porovnaní s rúrkovými výmenníkmi tepla sa doskové výmenníky vyznačujú zvýšenou účinnosťou vďaka zlepšenému prenosu tepla medzi doskami, v ktorých protiprúdne prúdi turbulentné chladivo. Okrem toho sa oprava výmenníka tepla vykonáva celkom jednoducho a bez vysokých nákladov.

Doskové výmenníky tepla úspešne riešia problémy prípravy teplej vody vo vykurovacích bodoch prakticky bez tepelných strát, preto sa dnes aktívne využívajú.

Princíp činnosti doskových výmenníkov tepla je nasledujúci. Kvapaliny zapojené do procesu prenosu tepla sa privádzajú cez dýzy do výmenníka tepla (obr. 2.8).

Ryža. 2.8

Špeciálnym spôsobom inštalované tesnenia zaisťujú distribúciu kvapalín v príslušných kanáloch, čím eliminujú možnosť zmiešavania tokov. Typ zvlnenia na doskách a konfigurácia kanála sú zvolené v súlade s požadovaným voľným priechodom medzi doskami, čím sú zaistené optimálne podmienky pre proces výmeny tepla.

Ryža. 2.9

Doskový výmenník tepla (obr. 2.9) pozostáva zo sady vlnitých kovových dosiek s otvormi v rohoch na prechod dvoch kvapalín. Každá doska je vybavená tesnením, ktoré obmedzuje priestor medzi doskami a zabezpečuje prúdenie tekutín v tomto kanáli. O počte a veľkosti platní rozhoduje prietok chladiva, fyzikálne vlastnosti kvapalín, tlakové straty a teplotné pomery. Ich zvlnený povrch prispieva k zvýšeniu turbulentného prúdenia. Zvlnenia, ktoré sa dotýkajú v pretínajúcich sa smeroch, podopierajú dosky, ktoré sú pod rôznymi tlakmi oboch chladív. Na zmenu kapacity (zvýšenie tepelného zaťaženia) je potrebné pridať do balenia výmenníka tepla určitý počet dosiek.

Zhrnutím vyššie uvedeného poznamenávame, že výhody doskových výmenníkov tepla sú:

kompaktnosť. Doskové výmenníky tepla sú viac ako trikrát kompaktnejšie ako plášťové a rúrkové výmenníky tepla a viac ako šesťkrát ľahšie pri rovnakom výkone;
jednoduchosť inštalácie. Výmenníky tepla nevyžadujú špeciálny základ;
nízke náklady na údržbu. Vysoko turbulentné prúdenie má za následok nízky stupeň znečistenia. Nové modely výmenníkov tepla sú navrhnuté tak, aby čo najviac predĺžili dobu prevádzky, ktorá nevyžaduje opravu. Čistenie a kontrola zaberie málo času, pretože vo výmenníkoch tepla sa vyberie každá vykurovacia doska, ktorá sa môže čistiť jednotlivo;
efektívne využitie tepelnej energie. Doskový výmenník tepla má vysoký koeficient prestupu tepla, prenáša teplo zo zdroja na spotrebiteľa s nízkymi stratami;
spoľahlivosť;
schopnosť výrazne zvýšiť tepelné zaťaženie pridaním určitého počtu dosiek.

Teplotný režim budovy ako objekt regulácie

Pri popise technologických procesov zásobovania teplom sa používajú návrhové schémy statiky popisujúce ustálené stavy a návrhové schémy dynamiky popisujúce prechodové režimy.

Konštrukčné schémy systému zásobovania teplom určujú vzťah medzi vstupnými a výstupnými vplyvmi na riadiaci objekt pri hlavných vnútorných a vonkajších poruchách.

Moderná budova je komplexný tepelný a energetický systém, preto sa zavádzajú zjednodušujúce predpoklady na popis teplotného režimu budovy.

Pri viacpodlažných občianskych budovách sa lokalizuje časť budovy, pre ktorú sa robí výpočet. Keďže teplotný režim v budove sa líši v závislosti od podlahy, horizontálneho usporiadania priestorov, výpočet teplotného režimu sa vykonáva pre jednu alebo viac z najvýhodnejšie umiestnených priestorov.

Výpočet prestupu tepla konvekciou v miestnosti vychádza z predpokladu, že teplota vzduchu je v každom časovom okamihu rovnaká v celom objeme miestnosti.

Pri určovaní prestupu tepla vonkajšími krytmi sa predpokladá, že kryt alebo jeho charakteristická časť majú rovnakú teplotu v rovinách kolmých na smer prúdenia vzduchu. Potom bude proces prenosu tepla cez vonkajšie kryty opísaný jednorozmernou rovnicou vedenia tepla.

Výpočet prestupu sálavého tepla v miestnosti umožňuje aj množstvo zjednodušení:
a) vzduch v miestnosti považujeme za sálavé médium;
b) zanedbávame viacnásobné odrazy žiarivých tokov od povrchov;
c) zložité geometrické tvary sa nahrádzajú jednoduchšími.

Parametre vonkajšej klímy:
a) ak je teplotný režim priestorov vypočítaný pri extrémnych hodnotách vonkajších klimatických ukazovateľov, ktoré sú v danej oblasti možné, potom tepelná ochrana plotov a sila mikroklimatického riadiaceho systému zabezpečia stabilné dodržiavanie špecifikované podmienky;
b) ak prijmeme mäkšie požiadavky, potom v miestnosti v určitých časových okamihoch dôjde k odchýlkam od konštrukčných podmienok.

Preto pri priraďovaní konštrukčných charakteristík vonkajšej klímy je povinné brať do úvahy bezpečnosť vnútorných podmienok.

Špecialisti AUZhKH Trust 42 spolu s vedcami SUSU vyvinuli počítačový program na výpočet statických a dynamických prevádzkových režimov účastníckych priechodiek.

Ryža. 2.10

Na obr. 2.10 sú uvedené hlavné rušivé faktory pôsobiace na objekt regulácie (miestnosť). Zdroj tepla Q, vychádzajúci zo zdroja tepla, vykonáva funkcie regulácie na udržanie izbovej teploty T pom na výstupe z objektu. Vonkajšia teplota T nar, rýchlosť vetra V vietor, slnečné žiarenie J rad, vnútorné tepelné straty Q vo vnútri sú rušivé vplyvy. Všetky tieto efekty sú funkciami času a sú náhodné. Úloha je komplikovaná skutočnosťou, že procesy prenosu tepla sú nestacionárne a sú opísané diferenciálnymi rovnicami v parciálnych deriváciách.

Nižšie je uvedená zjednodušená konštrukčná schéma vykurovacieho systému, ktorá presne popisuje statické tepelné pomery v budove a zároveň umožňuje kvalitatívne posúdiť vplyv hlavných porúch na dynamiku prestupu tepla, implementovať hlavné metódy regulácie procesy vykurovania priestorov.

V súčasnosti sa štúdie komplexných nelineárnych systémov (medzi ktoré patria procesy prenosu tepla vo vykurovanej miestnosti) realizujú pomocou metód matematického modelovania. Použitie výpočtovej techniky na štúdium dynamiky procesu vykurovania priestorov a možných metód riadenia je efektívna a pohodlná inžinierska metóda. Efektívnosť modelovania spočíva v tom, že dynamiku zložitého reálneho systému možno študovať pomocou relatívne jednoduchých aplikačných programov. Matematické modelovanie vám umožňuje skúmať systém s neustále sa meniacimi parametrami, ako aj rušivými vplyvmi. Obzvlášť cenné je použitie modelovacích softvérových balíkov na štúdium procesu vykurovania, pretože štúdium analytickými metódami sa ukazuje ako veľmi pracné a úplne nevhodné.

Ryža. 2.11

Na obr. 2.11 sú znázornené fragmenty schémy návrhu statického režimu vykurovacieho systému.

Na obrázku sú nasledujúce symboly:

t 1 (T n) - teplota sieťovej vody v prívodnom vedení elektrickej siete;
T n (t) - vonkajšia teplota;
U - zmiešavací pomer miešacej jednotky;
φ - relatívna spotreba sieťovej vody;
ΔT - návrhový teplotný rozdiel vo vykurovacom systéme;
δt je vypočítaný teplotný rozdiel vo vykurovacej sieti;
T in - vnútorná teplota vykurovaných priestorov;
G - spotreba sieťovej vody v mieste vykurovania;
D p - pokles tlaku vody vo vykurovacom systéme;
t - čas.

S účastníckym vstupom s inštalovaným zariadením pre danú vypočítanú vykurovaciu záťaž Q 0 a denný harmonogram odberu teplej vody Q r program umožňuje riešiť ktorúkoľvek z nasledujúcich úloh.

Pri ľubovoľnej vonkajšej teplote Tn:

určiť vnútornú teplotu vykurovaného priestoru T in, pričom špecifikované sú prietok sieťovej vody alebo príkon G s a graf teploty v prívodnom potrubí;
určiť spotrebu sieťovej vody pre vstup G c, potrebnú na zabezpečenie danej vnútornej teploty vykurovaných priestorov Tin so známym teplotným grafom vykurovacej siete;
určiť požadovanú teplotu vody v prívodnom potrubí vykurovacej siete t 1 (graf teplôt siete) na zabezpečenie stanovenej vnútornej teploty vykurovaného priestoru T in pri danom prietoku sieťovej vody G s. Tieto úlohy sú riešené pre akúkoľvek schému zapojenia vykurovacieho systému (závislá, nezávislá) a akúkoľvek schému pripojenia prívodu teplej vody (sériové, paralelné, zmiešané).

Okrem vyššie uvedených parametrov sa vo všetkých charakteristických bodoch schémy zisťujú prietoky a teploty vody, prietoky tepla pre vykurovací systém a tepelné zaťaženie oboch stupňov ohrievača a tlakové straty nosičov tepla v nich. Program vám umožňuje vypočítať režimy vstupov predplatiteľov s akýmkoľvek typom výmenníkov tepla (plášť a rúrka alebo doska).

Ryža. 2.12

Na obr. 2.12 sú znázornené fragmenty konštrukčnej schémy dynamického režimu vykurovacieho systému.

Program na výpočet dynamického tepelného režimu budovy umožňuje účastníckym vstupom s vybraným zariadením pre dané návrhové vykurovacie zaťaženie Q 0 riešiť niektorú z nasledujúcich úloh:

výpočet regulačnej schémy pre tepelný režim miestnosti podľa odchýlky jej vnútornej teploty;
výpočet regulačnej schémy pre tepelný režim miestnosti podľa narušenia vonkajších parametrov;
výpočet tepelného režimu budovy kvalitatívnymi, kvantitatívnymi a kombinovanými metódami regulácie;
výpočet optimálneho regulátora s nelineárnymi statickými charakteristikami reálnych prvkov systému (snímače, regulačné ventily, výmenníky tepla a pod.);
pri ľubovoľne časovo premennej vonkajšej teplote T n (t) je potrebné:
určiť časovú zmenu vnútornej teploty vykurovaných priestorov T in;
určiť časovú zmenu spotreby sieťovej vody pa príkon G s potrebnou na zabezpečenie danej vnútornej teploty vykurovaného priestoru Tin s ľubovoľným teplotným grafom vykurovacej siete;
určiť časovú zmenu teploty vody v prívodnom potrubí vykurovacej siete t 1 (t).

Tieto úlohy sú riešené pre akúkoľvek schému zapojenia vykurovacieho systému (závislá, nezávislá) a akúkoľvek schému pripojenia prívodu teplej vody (sériové, paralelné, zmiešané).

Realizácia dodávky tepla ASR v bytových domoch

Ryža. 2.13

Na obr. 2.13 je schematický diagram automatického riadiaceho systému vykurovania a dodávky teplej vody v individuálnom vykurovacom bode (ITP) so závislým zapojením vykurovacieho systému a dvojstupňovou schémou ohrievačov teplej vody. Bol namontovaný AUZhKH trust 42, prešiel testami a prevádzkovými kontrolami. Tento systém je použiteľný pre akúkoľvek schému zapojenia vykurovacích a teplovodných systémov tohto typu.

Hlavnou úlohou tohto systému je udržiavať danú závislosť zmeny spotreby sieťovej vody pre systém vykurovania a zásobovania teplou vodou od teploty vonkajšieho vzduchu.

Pripojenie vykurovacieho systému budovy k vykurovacím sieťam sa vykonáva podľa závislej schémy s miešaním čerpadla. Na prípravu teplej vody pre potreby zásobovania teplou vodou sa plánuje inštalácia doskových ohrievačov pripojených k vykurovacej sieti podľa zmiešanej dvojstupňovej schémy.

Vykurovací systém objektu je dvojrúrkový vertikálny systém so spodným rozvodom hlavných potrubí.

Systém automatického riadenia dodávky tepla budovy zahŕňa riešenia pre:

na automatické riadenie prevádzky vonkajšieho okruhu zásobovania teplom;
na automatické riadenie prevádzky vnútorného okruhu vykurovacieho systému budovy;
vytvoriť režim pohodlia v priestoroch;
pre automatické riadenie chodu výmenníka TÚV.

Vykurovací systém je vybavený mikroprocesorovým regulátorom teploty vody pre vykurovací okruh budovy (vnútorný okruh), doplnený snímačmi teploty a motorickým regulačným ventilom. Regulačné zariadenie zabezpečuje v závislosti od vonkajšej teploty vzduchu potrebnú teplotu chladiva na vykurovanie objektu podľa vykurovacieho plánu, ovládaním regulačného ventilu s elektropohonom inštalovaným na priamom potrubí z vykurovacej siete. Na obmedzenie maximálnej teploty vratnej vody vrátenej do vykurovacej siete sa do mikroprocesorového regulátora privádza signál zo snímača teploty inštalovaného na potrubí vratnej vody do vykurovacej siete. Mikroprocesorový regulátor chráni vykurovací systém pred zamrznutím. Na udržanie konštantného diferenčného tlaku je na regulačnom ventile teploty umiestnený regulátor diferenčného tlaku.

Na automatickú reguláciu teploty vzduchu v priestoroch budovy projekt zabezpečuje termostaty na vykurovacích zariadeniach. Termoregulátory poskytujú komfort a šetria tepelnú energiu.

Na udržanie konštantného tlakového rozdielu medzi priamym a vratným potrubím vykurovacieho systému je nainštalovaný regulátor diferenčného tlaku.

Pre automatické riadenie chodu výmenníka tepla je na vykurovacej vode inštalovaný automatický regulátor teploty, ktorý mení dodávku vykurovacej vody v závislosti od teploty ohriatej vody vstupujúcej do systému TÚV.

V súlade s požiadavkami „Pravidiel účtovania tepelnej energie a chladiva“ z roku 1995 bolo na vstupe tepelnej siete do ITP realizované komerčné účtovanie tepelnej energie pomocou merača tepla inštalovaného na prívodnom potrubí od r. vykurovacej siete a merača objemu inštalovaného na vratnom potrubí do vykurovacej siete.

Merač tepla obsahuje:

prietokomer;
CPU;
dva teplotné senzory.

Mikroprocesorový ovládač poskytuje indikáciu parametrov:

množstvo tepla;
množstvo chladiacej kvapaliny;
teplota chladiacej kvapaliny;
teplotný rozdiel;
prevádzková doba merača tepla.

Všetky prvky automatických riadiacich systémov a dodávky teplej vody sú vyrobené na zariadeniach Danfoss.

Mikroprocesorový regulátor ECL 9600 je určený na riadenie teplotného režimu vody vo vykurovacích systémoch a sústavách zásobovania teplou vodou v dvoch nezávislých okruhoch a slúži na inštaláciu na vykurovacích miestach.

Regulátor má reléové výstupy na ovládanie regulačných ventilov a obehových čerpadiel.

Položky, ktoré sa majú pripojiť k ovládaču ECL 9600:

snímač vonkajšej teploty vzduchu ESMT;
snímač teploty na prívode chladiacej kvapaliny v cirkulačnom okruhu 2, ESMA/C/U;
reverzný pohon regulačného ventilu radu AMB alebo AMV (220 V).

Okrem toho je možné voliteľne pripojiť nasledujúce prvky:

snímač teploty vratnej vody z cirkulačného okruhu, ESMA/C/U;
ESMR snímač vnútornej teploty vzduchu.

Mikroprocesorový ovládač ECL 9600 má vstavané analógové alebo digitálne časovače a LCD displej pre jednoduchú údržbu.

Zabudovaný indikátor slúži na vizuálne sledovanie parametrov a nastavovanie.

Keď je pripojený snímač vnútornej teploty vzduchu ESMR/F, teplota vykurovacieho média sa automaticky koriguje na prívode do vykurovacieho systému.

Regulátor môže obmedziť hodnotu teploty vratnej vody z cirkulačného okruhu v nadväzujúcom režime v závislosti od vonkajšej teploty (proporcionálne obmedzenie) alebo nastaviť konštantnú hodnotu pre maximálne alebo minimálne obmedzenie teploty vratnej vody z cirkulačného okruhu.

Funkcie komfortu a úspory tepla:

zníženie teploty vo vykurovacom systéme v noci a v závislosti od vonkajšej teploty alebo podľa nastavenej hodnoty zníženia;
možnosť prevádzky systému so zvýšeným výkonom po každom období poklesu teploty vo vykurovacom systéme (rýchle vykúrenie miestnosti);
možnosť automatického vypnutia vykurovacieho systému pri určitej nastavenej vonkajšej teplote (letná odstávka);
schopnosť pracovať s rôznymi typmi mechanizovaných pohonov regulačného ventilu;
diaľkové ovládanie ovládača pomocou ESMF/ECA 9020.

Ochranné vlastnosti:

obmedzenie maximálnych a minimálnych teplôt vody dodávanej do cirkulačného okruhu;
ovládanie čerpadla, pravidelná promenáda v lete;
ochrana vykurovacieho systému pred zamrznutím;
možnosť pripojenia bezpečnostného termostatu.

Moderné vybavenie pre automatické riadiace systémy dodávky tepla

Domáce a zahraničné spoločnosti poskytujú širokú škálu moderných zariadení pre automatické riadiace systémy dodávky tepla s takmer rovnakou funkčnosťou:

Ovládanie kúrenia:
- Tlmenie vonkajšej teploty.
- Pondelkový efekt.
- Lineárne obmedzenia.
- Limity teploty spiatočky.
- Korekcia izbovej teploty.
- Samoopravný rozvrh podávania.
- Optimalizácia času spustenia.
- Ekonomický režim v noci.

Správa TÚV:
- Funkcia nízkej záťaže.
- Limit teploty vratnej vody.
- Samostatný časovač.

Ovládanie čerpadla:
- Ochrana proti mrazu.
- Vypnite čerpadlo.
- Výmena čerpadla.

Budíky:
- Z pumpy.
- Teplota mrazu.
- generál.

Súpravy zariadení na dodávku tepla od známych spoločností, Danfoss (Dánsko), Alfa Laval (Švédsko), Tour a Anderson (Švédsko), Raab Karcher (Nemecko), Honeywell (USA) vo všeobecnosti zahŕňajú nasledujúce nástroje a zariadenia na kontrolu a účtovníctvo systémov.

Zariadenia na automatizáciu vykurovacieho bodu budovy:

Zariadenia na meranie tepla.

Pomocné vybavenie.
- Spätné ventily.
- Na hermetické odstavenie stúpačiek a na vypúšťanie vody sú inštalované guľové ventily. Zároveň v otvorenom stave počas prevádzky systému guľové ventily prakticky nevytvárajú dodatočný odpor. Môžu byť inštalované aj na všetkých vetvách pri vstupe do budovy a na rozvodni.
- Vypúšťacie guľové ventily.
- Aby sa zabránilo vniknutiu vody do spätného potrubia z prívodného potrubia, keď je čerpadlo zastavené, je nainštalovaný spätný ventil.
- Sieťový filter s guľovým ventilom na odtoku na vstupe do systému zabezpečuje čistenie vody z pevných suspenzií.
- Automatické odvzdušňovacie otvory zabezpečujú automatické vypúšťanie vzduchu pri plnení vykurovacieho systému, ako aj počas prevádzky vykurovacieho systému.
- Radiátory.
- Konvektory.
- Interkomy („Vika“ AUZhKH trust 42).

AUZhKH of trust 42 analyzovala funkčnosť zariadení automatických systémov riadenia dodávky tepla najznámejších spoločností: Danfoss, Tour a Anderson, Honeywell. Pracovníci trustu vedia kvalifikovane poradiť pri implementácii zariadení týchto firiem.

Článok 18. Rozdelenie tepelnej záťaže a riadenie systémov zásobovania teplom

1. Rozdelenie tepelnej záťaže odberateľov tepelnej energie v sústave zásobovania teplom medzi dodávateľov tepelnej energie v tejto sústave zásobovania teplom vykonáva orgán oprávnený podľa tohto spolkového zákona schvaľovať schému zásobovania teplom každoročnými zmenami. do schémy dodávky tepla.

2. Za účelom rozloženia tepelnej záťaže odberateľov tepelnej energie sú všetky organizácie zásobujúce teplo, ktoré vlastnia zdroje tepelnej energie v tomto systéme zásobovania teplom povinné predložiť orgánu oprávnenému podľa tohto spolkového zákona na schválenie schémy zásobovania teplom. , aplikácia obsahujúca informácie:

1) o množstve tepelnej energie, ktorú sa organizácia zásobovania teplom zaväzuje dodávať spotrebiteľom a organizáciám zásobovania teplom v tomto systéme zásobovania teplom;

2) o objeme kapacity zdrojov tepelnej energie, ktoré sa organizácia zásobovania teplom zaväzuje podporovať;

3) o aktuálnych tarifách v oblasti dodávky tepla a predpokladaných špecifických variabilných nákladoch na výrobu tepelnej energie, nosiča tepla a údržbu energie.

3. V schéme dodávky tepla musia byť určené podmienky, za ktorých je možné dodávať tepelnú energiu odberateľom z rôznych zdrojov tepelnej energie pri zachovaní spoľahlivosti dodávky tepla. Za takýchto podmienok sa rozloženie tepelnej záťaže medzi zdroje tepelnej energie uskutočňuje na súťažnom základe v súlade s kritériom minimálnych špecifických variabilných nákladov na výrobu tepelnej energie zdrojmi tepelnej energie, stanovenými spôsobom stanovené cenovými zásadami v oblasti dodávky tepla schválenými vládou Ruskej federácie na základe žiadostí organizácií, ktoré vlastnia zdroje tepelnej energie, a noriem zohľadnených pri regulácii taríf v oblasti dodávky tepla pre zodpovedajúce obdobie regulácie.

4. Ak organizácia zásobovania teplom nesúhlasí s rozložením tepelnej záťaže vykonaným v schéme zásobovania teplom, má právo odvolať sa proti rozhodnutiu o takomto rozložení, ktoré vydal orgán oprávnený podľa tohto spolkového zákona na schvaľuje schému dodávky tepla federálnemu výkonnému orgánu poverenému vládou Ruskej federácie.

5. Organizácie zásobujúce teplo a organizácie tepelnej siete, ktoré pôsobia v tej istej sústave zásobovania teplom, sú povinné každoročne pred začiatkom vykurovacieho obdobia medzi sebou uzavrieť dohodu o riadení sústavy zásobovania teplom v súlade s pravidlami organizácie tepla. dodávka schválená vládou Ruskej federácie.

6. Predmetom dohody uvedenej v časti 5 tohto článku je postup pri vzájomných úkonoch na zabezpečenie fungovania sústavy zásobovania teplom v súlade s požiadavkami tohto spolkového zákona. Povinné podmienky tejto zmluvy sú:

1) určenie podriadenosti dispečerských služieb organizácií zásobovania teplom a organizácií tepelnej siete, postup ich interakcie;

3) postup pri zabezpečovaní prístupu zmluvných strán dohody alebo po vzájomnej dohode zmluvných strán inej organizácii k tepelným sieťam na úpravu tepelných sietí a reguláciu prevádzky sústavy zásobovania teplom;

4) postup interakcie medzi organizáciami zásobovania teplom a organizáciami tepelnej siete v núdzových situáciách a núdzových situáciách.

7. Ak organizácie zásobujúce teplo a organizácie tepelnej siete neuzavreli dohodu uvedenú v tomto článku, postup pri správe sústavy zásobovania teplom sa riadi dohodou uzavretou na predchádzajúce vykurovacie obdobie, a ak takáto dohoda nebola uzavretá skôr, špecifikovaný postup stanoví orgán oprávnený podľa tohto spolkového zákona na schválenie schémy zásobovania teplom.

Dôležitou verejnoprospešnou službou v moderných mestách je zásobovanie teplom. Systém zásobovania teplom slúži na uspokojovanie potrieb obyvateľstva v tepelných službách bytových a verejných budov, zásobovaní teplou vodou (ohrev vody) a vetraní.

Moderný mestský systém zásobovania teplom zahŕňa tieto hlavné prvky: zdroj tepla, siete a zariadenia na prenos tepla, ako aj zariadenia a zariadenia spotrebúvajúce teplo - systémy vykurovania, vetrania a zásobovania teplou vodou.

Mestské vykurovacie systémy sú klasifikované podľa nasledujúcich kritérií:

- stupeň centralizácie;
- typ chladiacej kvapaliny;
- spôsob výroby tepelnej energie;
- spôsob dodávky vody na zásobovanie teplou vodou a vykurovanie;
- počet potrubí vykurovacích sietí;
- spôsob, ako zabezpečiť spotrebiteľom tepelnú energiu atď.

Autor: stupeň centralizácie zásobovanie teplom rozlišovať dva hlavné typy:

1) systémy centralizovaného zásobovania teplom, ktoré boli vyvinuté v mestách a okresoch s prevažne viacpodlažnými budovami. Patria medzi ne: vysoko organizované centralizované zásobovanie teplom založené na kombinovanej výrobe tepla a elektriny v KVET - diaľkové vykurovanie a diaľkové vykurovanie z kotlov diaľkového vykurovania a priemyselného vykurovania;
2) decentralizované zásobovanie teplom z malých priľahlých kotolní (pristavané, pivničné, strešné), individuálnych vykurovacích zariadení atď.; zároveň neexistujú žiadne vykurovacie siete a s tým spojené straty tepelnej energie.

Autor: typ chladiacej kvapaliny Rozlišujte medzi parnými a vodnými vykurovacími systémami. V parných vykurovacích systémoch pôsobí prehriata para ako nosič tepla. Tieto systémy sa využívajú najmä na technologické účely v priemysle, energetike. Pre potreby komunálneho zásobovania obyvateľstva teplom z dôvodu zvýšeného nebezpečenstva pri ich prevádzke sa prakticky nevyužívajú.

V systémoch ohrevu vody je nosičom tepla horúca voda. Tieto systémy sa používajú najmä na zásobovanie mestských spotrebiteľov tepelnou energiou, na zásobovanie teplou vodou a vykurovanie a v niektorých prípadoch aj na technologické procesy. V našej krajine predstavujú systémy ohrevu vody viac ako polovicu všetkých vykurovacích sietí.

Autor: spôsob výroby tepelnej energie rozlišovať:

- Kombinovaná výroba tepla a elektriny v zariadeniach na kombinovanú výrobu tepla a elektriny. V tomto prípade sa teplo pracovnej tepelnej pary využíva na výrobu elektriny, keď para expanduje v turbínach, a potom sa zvyšné teplo odpadovej pary používa na ohrev vody vo výmenníkoch tepla, ktoré tvoria vykurovacie zariadenie. CHP. Teplá voda sa používa na vykurovanie mestských spotrebiteľov. V kogeneračnej jednotke sa teda vysokopotenciálne teplo využíva na výrobu elektriny a nízkopotenciálne teplo na dodávku tepla. Toto je energetický význam kombinovanej výroby tepla a elektriny, ktorá zabezpečuje výrazné zníženie mernej spotreby paliva pri výrobe tepla a elektriny;
- oddelená výroba tepelnej energie, kedy je ohrev vody v kotolniach (tepelných elektrárňach) oddelený od výroby elektrickej energie.

Autor: spôsob zásobovania vodou pre zásobovanie teplou vodou sú systémy ohrevu vody rozdelené na otvorené a uzavreté. V systémoch vykurovania s otvorenou vodou sa teplá voda dodáva do kohútikov miestneho systému zásobovania teplou vodou priamo z vykurovacích sietí. V uzavretých systémoch ohrevu vody sa voda z vykurovacích sietí používa iba ako vykurovacie médium na vykurovanie v ohrievačoch vody - výmenníkoch tepla (bojleroch) vodovodnej vody, ktorá potom vstupuje do miestneho systému zásobovania teplou vodou.

Autor: počet potrubí Existujú jednorúrkové, dvojrúrkové a viacrúrkové systémy zásobovania teplom.

Autor: spôsob, ako poskytnúť spotrebiteľom s tepelnou energiou sa rozlišujú jednostupňové a viacstupňové systémy zásobovania teplom - v závislosti od schém pripojenia účastníkov (spotrebiteľov) k vykurovacím sieťam. Uzly na pripojenie spotrebiteľov tepla k vykurovacím sieťam sa nazývajú účastnícke vstupy. Na účastníckom vstupe každej budovy sú inštalované ohrievače teplej vody, výťahy, čerpadlá, armatúry, prístrojové vybavenie na reguláciu parametrov a prietoku chladiva podľa miestnych vykurovacích a vodovodných armatúr. Preto sa vstup účastníka často nazýva lokálny vykurovací bod (MTP). Ak je vstup účastníka konštruovaný pre samostatné zariadenie, potom sa nazýva individuálny vykurovací bod (ITP).

Pri organizovaní jednostupňových systémov zásobovania teplom sú spotrebitelia tepla pripojení priamo k tepelným sieťam. Takéto priame pripojenie vykurovacích zariadení obmedzuje limity prípustného tlaku vo vykurovacích sieťach, pretože vysoký tlak potrebný na prepravu chladiva ku koncovým spotrebiteľom je pre vykurovacie radiátory nebezpečný. Z tohto dôvodu sa jednostupňové systémy používajú na dodávku tepla obmedzenému počtu spotrebiteľov z kotolní s krátkou dĺžkou vykurovacích sietí.

Vo viacstupňových systémoch sú medzi zdroj tepla a spotrebiče umiestnené centrály ústredného kúrenia (CHP) alebo riadiace a distribučné body (CDP), v ktorých je možné meniť parametre chladiacej kvapaliny na žiadosť miestnych spotrebiteľov. Strediská ústredného kúrenia a rozvodu sú vybavené čerpacími a vodnými inštaláciami, regulačnými a bezpečnostnými armatúrami, prístrojovým vybavením určeným na zásobovanie skupiny spotrebiteľov v štvrti alebo okrese tepelnou energiou požadovaných parametrov. Pomocou čerpacích zariadení alebo zariadení na ohrev vody sú hlavné potrubia (prvý stupeň) čiastočne alebo úplne hydraulicky izolované od rozvodných sietí (druhý stupeň). Z CHP alebo KRP sa cez spoločné alebo samostatné potrubia 2. stupňa do MTP každej budovy pre miestnych spotrebiteľov dodáva nosič tepla s akceptovateľnými alebo stanovenými parametrami. Zároveň sa v MTP vykonáva len výťahové miešanie vratnej vody z miestnych vykurovacích zariadení, miestna regulácia spotreby vody na dodávku teplej vody a účtovanie spotreby tepla.

Organizácia úplnej hydraulickej izolácie tepelných sietí prvej a druhej etapy je najdôležitejším opatrením na zlepšenie spoľahlivosti dodávky tepla a zvýšenie rozsahu prepravy tepla. Viacstupňové systémy zásobovania teplom s ústredným kúrením a distribučnými centrami umožňujú desaťnásobne znížiť počet lokálnych ohrievačov teplej vody, obehových čerpadiel a regulátorov teploty inštalovaných v MTP s jednostupňovým systémom. V centrále ústredného kúrenia je možné zorganizovať úpravu miestnej vody z vodovodu, aby sa zabránilo korózii systémov zásobovania teplou vodou. Napokon, pri výstavbe ústredného kúrenia a rozvodov sa výrazne znižujú jednotkové prevádzkové náklady a náklady na personál na údržbu zariadení v MTP.

Tepelná energia vo forme horúcej vody alebo pary sa prepravuje z tepelnej elektrárne alebo kotolne k spotrebiteľom (do obytných budov, verejných budov a priemyselných podnikov) špeciálnymi potrubiami - vykurovacími sieťami. Trasa tepelných sietí v mestách a iných sídlach by mala byť zabezpečená v technických pruhoch vyčlenených pre inžinierske siete.

Moderné vykurovacie siete mestských systémov sú zložité inžinierske stavby. Ich dĺžka od zdroja k spotrebiteľom je desiatky kilometrov a priemer siete dosahuje 1400 mm. Štruktúra tepelných sietí zahŕňa tepelné potrubia; kompenzátory, ktoré vnímajú teplotné predĺženia; odpájacie, regulačné a bezpečnostné zariadenia inštalované v špeciálnych komorách alebo pavilónoch; čerpacie stanice; miest diaľkového vykurovania (RTP) a vykurovacích miest (TP).

Vykurovacie siete sú rozdelené na hlavné, položené na hlavných smeroch sídla, rozvody - v rámci štvrte, mikrodistriktu - a odbočky k jednotlivým budovám a odberateľom.

Schémy tepelných sietí sa používajú spravidla lúče. Aby sa predišlo prerušeniu dodávky tepla spotrebiteľovi, jednotlivé hlavné siete sú navzájom prepojené, ako aj inštalácia prepojok medzi vetvami. Vo veľkých mestách sa v prítomnosti niekoľkých veľkých zdrojov tepla budujú zložitejšie tepelné siete podľa kruhovej schémy.

Na zabezpečenie spoľahlivého fungovania takýchto systémov je nevyhnutná ich hierarchická konštrukcia, v ktorej je celý systém rozdelený do niekoľkých úrovní, z ktorých každá má svoju vlastnú úlohu, ktorej hodnota klesá od najvyššej úrovne po najnižšiu. Hornú hierarchickú úroveň tvoria zdroje tepla, ďalšiu úroveň tvoria hlavné siete tepla s RTP, nižšiu distribučné siete s účastníckymi vstupmi spotrebiteľov. Zdroje tepla dodávajú teplú vodu danej teploty a daného tlaku do vykurovacích sietí, zabezpečujú cirkuláciu vody v systéme a udržiavajú v ňom správny hydrodynamický a statický tlak. Majú špeciálne úpravne vody, kde sa vykonáva chemické čistenie a odvzdušňovanie vody. Hlavné toky nosičov tepla sa prepravujú cez hlavné tepelné siete do uzlov spotreby tepla. V RTP je chladivo distribuované medzi okresy, v sieťach okresov sú udržiavané autonómne hydraulické a tepelné režimy. Organizácia hierarchickej konštrukcie systémov zásobovania teplom zabezpečuje ich regulovateľnosť počas prevádzky.

Riadenie hydraulického a tepelného režimu systému zásobovania teplom je automatizované a množstvo dodávaného tepla je regulované v súlade s normami spotreby a požiadavkami odberateľov. Najväčšie množstvo tepla sa vynakladá na vykurovanie budov. Vykurovacia záťaž sa mení s vonkajšou teplotou. Na zachovanie súladu dodávky tepla odberateľom využíva centrálnu reguláciu na zdrojoch tepla. Len centrálnou reguláciou nie je možné dosiahnuť vysokú kvalitu dodávky tepla, preto sa na vykurovacích miestach a spotrebiteľoch používa doplnková automatická regulácia. Spotreba vody na zásobovanie teplou vodou sa neustále mení a aby sa udržala stabilná dodávka tepla, hydraulický režim tepelných sietí sa automaticky reguluje a teplota teplej vody sa udržiava konštantná a rovná sa 65 ° C.

Medzi hlavné systémové problémy, ktoré komplikujú organizáciu efektívneho mechanizmu fungovania zásobovania teplom v moderných mestách, patria:

- značné fyzické a morálne opotrebovanie zariadení systémov zásobovania teplom;
- vysoká úroveň strát v tepelných sieťach;
- masívny nedostatok meračov tepelnej energie a regulátorov dodávky tepla medzi obyvateľmi;
- nadhodnotené tepelné zaťaženie spotrebiteľov;
- nedokonalosť normatívno-právneho a legislatívneho základu.

Vybavenie tepelných elektrární a vykurovacích sietí má v Rusku v priemere vysoký stupeň opotrebovania, ktorý dosahuje 70 %. V celkovom počte vykurovacích kotolní dominujú malé, neefektívne, proces ich rekonštrukcie a likvidácie prebieha veľmi pomaly. Zvýšenie tepelných kapacít ročne zaostáva za zvyšujúcim sa zaťažením 2-krát alebo viac. V dôsledku systematického prerušenia poskytovania kotlového paliva v mnohých mestách každoročne vznikajú vážne ťažkosti pri dodávke tepla do obytných oblastí a domov. Spustenie vykurovacích systémov na jeseň trvá niekoľko mesiacov, "nedostatočne vykurované" obytné priestory v zime sa stali normou, nie výnimkou; miera výmeny zariadení klesá, počet zariadení v havarijnom stave sa zvyšuje. To predurčilo v posledných rokoch prudký nárast nehodovosti systémov zásobovania teplom.

1. Rozdelenie tepelnej záťaže odberateľov tepelnej energie v sústave zásobovania teplom medzi zdroje tepelnej energie dodávajúce tepelnú energiu v tejto sústave tepla vykonáva orgán oprávnený podľa tohto spolkového zákona schvaľovať schému zásobovania teplom, vykonávanie ročných zmien schémy dodávky tepla.

1) o množstve tepelnej energie, ktorú sa organizácia zásobovania teplom zaväzuje dodávať spotrebiteľom a organizáciám zásobovania teplom v tomto systéme zásobovania teplom;

2) o objeme kapacity zdrojov tepelnej energie, ktoré sa organizácia zásobovania teplom zaväzuje podporovať;

3) o aktuálnych tarifách v oblasti dodávky tepla a predpokladaných špecifických variabilných nákladoch na výrobu tepelnej energie, nosiča tepla a údržbu energie.

1) určenie podriadenosti dispečerských služieb organizácií zásobovania teplom a organizácií tepelnej siete, postup ich interakcie;

2) postup organizácie úpravy tepelných sietí a regulácie prevádzky systému zásobovania teplom;

4) postup interakcie medzi organizáciami zásobovania teplom a organizáciami tepelnej siete v núdzových situáciách a núdzových situáciách.

V rámci dodávky zariadení rozvádzačov boli dodané silové skrine a riadiace skrine pre dva objekty (ITP). Pre príjem a distribúciu elektriny vo vykurovacích bodoch slúžia vstupno-rozvodné zariadenia pozostávajúce z piatich panelov (spolu 10 panelov). Vo vstupných paneloch sú inštalované spínacie spínače, zvodiče prepätia, ampérmetre a voltmetre. Panely ATS v ITP1 a ITP2 sú realizované na báze automatických prenosových jednotiek. V rozvodných paneloch ASU sú inštalované ochranné a spínacie zariadenia (stykače, softštartéry, tlačidlá a svietidlá) pre technologické vybavenie vykurovacích bodov. Všetky ističe sú vybavené stavovými kontaktmi signalizujúcimi núdzové vypnutie. Tieto informácie sa prenášajú do ovládačov nainštalovaných v automatizačných skriniach.

Na ovládanie a riadenie zariadenia sa používajú ovládače OWEN PLC110. Pripájajú sa k vstupno/výstupným modulom ARIES MV110-224.16DN, MV110-224.8A, MU110-224.6U, ako aj k operátorským dotykovým panelom.

Chladivo sa zavádza priamo do miestnosti ITP. Dodávka vody na zásobovanie teplou vodou, vykurovanie a zásobovanie teplom ohrievačov vzduchu vzduchotechnických systémov sa vykonáva s korekciou podľa vonkajšej teploty vzduchu.

Zobrazovanie technologických parametrov, havárií, stavu zariadení a dispečerské riadenie ITP je realizované z pracoviska dispečerov v integrovanom centrálnom dispečingu budovy. Na dispečerskom serveri je uložený archív technologických parametrov, havárií a stavu ITP zariadení.

Automatizácia vykurovacích bodov zabezpečuje:

udržiavanie teploty chladiacej kvapaliny dodávanej do vykurovacích a ventilačných systémov v súlade s teplotným harmonogramom;
udržiavanie teploty vody v systéme TÚV pri dodávke spotrebiteľom;
programovanie rôznych teplotných režimov podľa hodín dňa, dní v týždni a sviatkov;
kontrola dodržiavania hodnôt parametrov určených technologickým algoritmom, podpora limitov technologických a havarijných parametrov;
regulácia teploty nosiča tepla vráteného do vykurovacej siete systému zásobovania teplom podľa daného teplotného harmonogramu;
meranie vonkajšej teploty vzduchu;
udržiavanie daného poklesu tlaku medzi prívodným a spätným potrubím ventilačných a vykurovacích systémov;
riadenie obehových čerpadiel podľa daného algoritmu:
- zapnutie/vypnutie;
- riadenie čerpacích zariadení s frekvenčnými pohonmi podľa signálov z PLC inštalovaných v automatizačných skriniach;
- periodické prepínanie hlavného / rezervného na zabezpečenie rovnakého prevádzkového času;
- automatický núdzový prenos na záložné čerpadlo podľa ovládania snímača diferenčného tlaku;
- automatické udržiavanie daného diferenčného tlaku v systémoch spotreby tepla.
ovládanie regulačných ventilov nosiča tepla v okruhoch primárnych spotrebiteľov;
ovládanie čerpadiel a ventilov pre napájacie okruhy vykurovania a ventilácie;
nastavenie hodnôt technologických a havarijných parametrov prostredníctvom dispečerského systému;
ovládanie drenážnych čerpadiel;
kontrola stavu elektrických vstupov podľa fáz;
synchronizácia času kontrolóra so spoločným časom dispečerského systému (SOEV);
spustenie zariadenia po obnovení napájania v súlade s daným algoritmom;
zasielanie núdzových správ na dispečerský systém.

Výmena informácií medzi automatizačnými kontrolérmi a vyššou úrovňou (pracovná stanica so špecializovaným dispečerským softvérom MasterSCADA) sa uskutočňuje pomocou protokolu Modbus/TCP.