Системы теплового регулирования
ЗМІСТ
1.Системи опалення будинку 2
2.Регулювання систем опалення 5
3.Способи регулювання теплових навантажень систем теплопостачання. Перспективи розвитку. 7
4.Регулювання систем опалення, вентиляції, кондиціонування 14
5.Системи
автоматичного регулювання
Використана література 22
1.Системи опалення будинку
Системи опалення будинку, котеджу і інших будівель є незамінним пристроєм, без якого нормальне і затишне проживання не можливо, а тим більше в холодні зими.Система опалення дозволяє досягнути підтримки комфортної температури у всіх приміщеннях. Як відомо, передача тепла в системі опалення будинку відбувається за допомогою теплоносія, в залежності від якого всі системи опалення поділяють на водяні, повітряні, газові.
Водяне опалення
Система водяного опалення - найпоширеніший вид опалювальної системи в Україні. При водяній системі опалення тепло в приміщення передається гарячою водою, яка міститься в опалювальних приладах.
Виділяють два види системи водяного опалення:
-водяне опалення з природною циркуляцією;
-водяне опалення з примусовою циркуляцією.
Система водяного опалення
з природною циркуляцією
У водяній системі опалення з примусовою циркуляцією теплоносій переноситься за допомогою насосів. Сьогодні ця система затребувана в заміських будинках і котеджах.
Перевага такої системи - незалежне регулювання температури приладів в різних приміщеннях і їх швидкий прогрів.
Повітряне опалення
Системи повітряного опалення поділяються на системи з природною циркуляцією теплоносія (гравітаційні) і системи повітряного опалення з механічним спонуканням руху повітря (вентиляторні).
В основі гравітаційної повітряної системи опалення лежить різниця густин повітря при різних температурах: при неоднорідному прогріві повітря виникає природна циркуляція
У вентиляторної системі
використовується вентилятор з
електроприводом для
Нагрів повітря в повітряній системі опалення відбувається в калориферах, які самі (зсередини) підігріваються водою, парою, електрикою або гарячими газами.
Після тривалої відсутності повітряне опалення дає можливість швидко прогріти будинок до комфортних умов. Після нагрівання автоматичні регулятори підтримують температуру в заданих межах.
Газове опалення
При газовому опаленні заміського будинку в якості палива використовуються горючі гази, а опалювальні прилади, пристосовані для спалювання газу, встановлюються безпосередньо в приміщеннях, що обігріваються.
Газові печі відрізняються високими теплотехнічними показниками і економічністю, їх ККД на третину вище, ніж у опалювальних печей на твердому паливі. Відмінною особливістю таких печей є рівномірність нагріву зовнішньої поверхні.
Деякі додаткові джерела тепла при газовому опаленні використовуються в житлових приміщеннях для створення затишку, особливого інтер'єру, наприклад, газові каміни. Ці каміни можуть бути променистими і конвективними.
У житлових будинках системи квартирного опалення часто обладнуються спеціальними джерелами теплоти - давно відомими газовими водонагрівачами (котлами). У всіх цих водонагрівачів вмикання і вимикання основного пальника (шляхом відкриття або припинення подачі газу до пальника) здійснюються автоматично за допомогою терморегулятора. Використання газового опалення економічно вигідно, оскільки значно підвищує ККД опалювального устаткування, знижує витрати на експлуатацію, дозволяє автоматизувати процес горіння палива.
2.Регулювання систем опалення
Системи опалення будівель
і споруд піддають регулюванню, щоб
забезпечити розрахункові температури
повітря приміщень. Для цього
заміряють температуру
-якісним регулюванням, тобто зміною параметрів теплоносія (температури або тиску);
-кількісним регулюванням, тобто зміною кількості теплоносія.
Якісне регулювання
Кількісне регулювання теплопередачі здійснюється зміною кількості теплоносія, що подається в систему або прилад. Кількісне регулювання систем опалення виробляють безпосередньо на системі опалення будівель. Починають з визначення витрат теплоносія по водомірів і витратомірів, встановлених в тепловому пункті. За місцем проведення воно може бути не тільки центральним і місцевим, але і індивідуальним, тобто виконуваним у кожного приладу.
Експлуатаційне регулювання
теплопередачі приладів може бути автоматизоване.
Місцеве автоматичне
При відсутності контрольно-
Якщо перепад нижче допустимого, то це вказує на завищений витрата води і відповідно завищений діаметр отвору дросельної діафрагми або сопла на вході в систему опалення. Якщо температурний перепад вище допустимого значення, то це вказує на занижений витрата води і відповідно на занижений діаметр дросельної діафрагми або сопла.
Внаслідок того що системи опалення, як правило, регулюють не при розрахунковій зовнішній температурі, а при порівняно високих зовнішніх температурах влітку або на початку опалювального сезону, в системі опалення виникають разрегуліровка:
1) вертикальна - визначається
невідповідністю тепловіддачі
2) горизонтальна - визначається
нерівномірним зміною
3.Способи регулювання теплових навантажень систем теплопостачання. Перспективи розвитку.
Ефективність традиційних технологій вироблення теплоти на ТЕЦ в останні роки істотно знизилася. У вітчизняних системах теплопостачання майже повсюдно порушуються основні принципи якісного регулювання, не працює колишня структура виходу теплоти. На тлі зниження ефективності централізованого теплопостачання істотно підвищилася привабливість децентралізованих систем теплопостачання.
Склалася ситуація, коли термодинамічно більш ефективні централізовані системи через нераціональну технічної та збутової політики керівництва енергетичних компаній не можуть конкурувати з децентралізованими системами. Нерідкі випадки, коли споживачам для підключення до централізованої системи теплопостачання керівництво енергетичних компаній видає нездійсненні технічні умови. Часто споживачі добровільно відключаються від централізованих систем теплопостачання. У більшості випадків децентралізовані системи застосовуються для відходу від централізованого теплопостачання, а не в результаті техніко-економічного порівняння різних систем.
В даний час необхідно
повністю переглянути концепцію
вітчизняного теплопостачання. Змінилася
структура відпуску теплоти на увазі
застосування нових більш економічних
технологій в системах теплопостачання.
Одним з перспективних
Методи центрального регулювання були розроблені з урахуванням технічних і технологічних можливостей першої половини ХХ століття, які перетерпіли значні зміни.
При коригуванні принципів
регулювання теплового
Переклад систем теплопостачання
на кількісне і якісно-кількісне
регулювання теплового
Якісне регулювання.
Перевага: стабільний гідравлічний режим теплових мереж.
Недоліки:
■ низька надійність джерел пікової теплової потужності;
■ необхідність застосування
дорогих методів обробки
■ підвищений температурний графік для компенсації відбору води на ГВП і пов'язане з цим зниження вироблення електроенергії на тепловому споживанні;
■ велике транспортне запізнювання (теплова інерційність) регулювання теплового навантаження системи теплопостачання;
■ висока інтенсивність корозії трубопроводів через роботи системи теплопостачання більшу частину опалювального періоду з температурами теплоносія 60-85 ОС;
■ коливання температури внутрішнього повітря, зумовлені впливом навантаження ГВП на роботу систем опалення та різним співвідношенням навантажень ГВП та опалення у абонентів;
■ зниження якості теплопостачання
при регулюванні температури
теплоносія по середній за кілька годин
температурі зовнішнього
■ при змінній температурі мережної води істотно ускладнюється експлуатація компенсаторів.
Кількісне і якісно-кількісне регулювання.
Переваги:
■ збільшення вироблення електроенергії
на тепловому споживанні за рахунок
пониження температури
■ можливість застосування
недорогих методів обробки
■ робота системи теплопостачання
більшу частину опалювального періоду
зі зниженими витратами мережної
води і значною економією
■ менша інерційність регулювання теплового навантаження, тому система теплопостачання більш швидко реагує на зміну тиску, ніж на зміну температури мережної води;
■ постійна температура теплоносія в прямому трубопроводі тепломережі, що сприяє зниженню корозійних пошкоджень трубопроводів тепломережі;
■ найкращі теплові і гідравлічні показники по режиму систем опалення за рахунок зменшення впливу гравітаційного напору і зниження перегріву опалювальних приладів;
■ можливість застосування
при τ ^ 110 ОС в місцевих системах
і квартальних мережах
■ підтримання температури мережної води постійної, яке сприятливо позначається на роботі компенсаторів;
■ відсутність необхідності в змішувальних пристроях абонентських вводів.
Недоліки:
■ змінний гідравлічний режим роботи теплових мереж;
■ великі, у порівнянні з якісним регулюванням, капітальні витрати в тепломережі.
У вітчизняних системах теплопостачання
дедалі більшого поширення отримають
способи кількісного і якісно-
У науково-дослідній лабораторії «Теплоенергетичні системи та установки» УлГТУ (НДЛ ТЕСУ) під керівництвом проф. Шарапова В.І. розроблені технології кількісного та якісно-кількісного регулювання теплового навантаження стосовно до чинним ТЕЦ з водогрійними котлами. Особливість нових технологій полягає в паралельному включенні пікових водогрійних котлів і мережних підігрівників турбін.
За рахунок пониження
максимальної температури нагріву
теплоносія до 100 - 110 ОС і використання
кількісного або якісно-
Існуючі методики розрахунку
способів кількісного та якісно-кількісного
регулювання теплового
В НДЛ ТЕСУ розроблено методики
розрахунку кількісного та якісно-кількісного
регулювання теплового
В НДЛ ТЕСУ УлГТУ розроблені технології комбінованого теплопостачання, особливістю яких є покриття базової частини теплового навантаження системи теплопостачання за рахунок високоекономічних відборів пари теплофікаційних турбін ТЕЦ і забезпечення пікового навантаження за допомогою автономних пікових джерел теплоти, встановлених безпосередньо у абонентів. У такій системі теплопостачання ТЕЦ працює з максимальною ефективністю при коефіцієнті теплофікації рівному 1.
В якості автономних пікових джерел теплоти можуть бути використані газові та електричні побутові опалювальні котли, електрообігрівачі, теплові насоси. В НДЛ ТЕСУ УлГТУ розроблений і запатентований ряд технологій комбінованого теплопостачання від централізованих та місцевих джерел. Перевагою цих технологій є можливість кожного абонента самостійно вибирати момент включення пікового теплоджерела і величину нагріву води в ньому, що підвищує якість теплопостачання і створює більш комфортні умови індивідуально для кожного споживача. Крім того, при аварійних ситуаціях на ТЕЦ і перебоях з централізованим теплопостачанням в роботі залишаються автономні джерела теплоти абонентів, які будуть працювати в якості основних, що дозволяє захистити систему теплопостачання від замерзання та суттєво підвищити її надійність.
Техніко-економічне дослідження
основних технічних параметрів систем
теплопостачання дозволило
Висновки
1. В даний час необхідно
переглянути положення
2. Розроблені в НДЛ
ТЕСУ технології дозволяють
3. Розроблено методику
розрахунку кількісного та
температури зовнішнього
повітря при кількісному
4. Запропоновано технології
стабілізації гідравлічного
5. Запропоновано технології комбінованого теплопостачання споживачів. Перевагою цих технологій є можливість каж-6. дого абонента самостійно вибирати момент включення пікового теплоджерела і величину нагріву води в ньому, що підвищує якість теплопостачання і створює більш комфортні умови індивідуально для кожного споживача.
6. Вироблено техніко-економічне
порівняння різних способів
4.Регулювання систем опалення, вентиляції, кондиціонування
Ефективність роботи систем опалення, вентиляції та кондиціонування до деякої міри залежить від її регулювання. Хоча більшість систем опалення - охолодження можуть управлятися простими термостатами, тим не менше вельми важливо ретельно проаналізувати параметри будівлі і його системи опалення - охолодження, щоб правильно вибрати термостат.
Характер роботи термостата нічна затримка враховує дуже важливу особливість енергозберігаючих будівель - відношення термічної маси до втрат тепла.
Якщо термостат
Застосування комп'ютера
дозволяє значно підвищити ефективність
роботи побутових систем опалення.
У цьому випадку аналізуючи температуру,
відносну вологість, кількість вступника
і відводиться повітря
Вентиляція. Основним завданням вентиляції варто регулювання повітрообміну в приміщенні таким чином, щоб максимально створити ідеальний мікроклімат, який буде сприятливо впливати на самопочуття кожного окремо людини.
Перше, що спадає на думку, це поставити кондиціонери в спальнях, вітальні і в дитячих. І в принципі, вам не зовсім зрозуміло, навіщо потрібна вентиляція будинку. Спробуємо звичною мовою пояснити. В добрі радянські часи, в проектах житлових будівель завжди передбачалася природна вентиляція, витяжні канали на кухнях, в санвузлах і в душовій. Ми не будемо перевантажувати вас інформацією про схильність природної вентиляції різними чинниками, як напрям вітру, температура повітря та ін. Головне, що приплив повітря здійснювався за рахунок так званої інфільтрації. Тобто свіже повітря, він же припливне потрапляло в житлові приміщення через нещільність віконних рам і, таким чином, вирішувалася така проблема, як вентиляція.
У наш час ми ставимо в своїх будинках пластикові вікна з хорошою звукоізоляцією і герметичністю. Сучасні будівельні матеріали хай і в незначних кількостях, але все-таки виділяють шкідливі речовини, якими вам мимоволі доводиться дихати.
Постійне провітрювання
кімнат не завжди може допомогти вирішити
цю проблему, адже для ефективного
провітрювання вам постійно доведеться
відкривати вікна в декількох
приміщеннях, щоб поліпшити провітрювання.
Максимально ефективно
Всі ці проблеми може вирішити система вентиляції, яка зможе вас забезпечити свіжим повітрям круглий рік в необхідному обсязі. Також така система видалить з приміщення шкідливі виділення від стін, фарб, меблів і т.д. Особа важлива вентиляція для людей, які дуже багато часу проводять в приміщенні - це літні люди, діти. Адже постійний приплив кисню в організм позначається на самопочутті, підвищує работоспобность і стійкість до хвороб.
Для якісної вентиляції будинку добре передбачити її до будівництва. В іншому випадку, при вже готовому будинку, установка системи вентиляції приведе до неминучих "неприємностей", таким як втрата простору втручання в існуючий дизайн будинку та ін
Перед установкою вентиляції в руках добре виконаний, продуманий і узгоджений з вами проект. Створюється технічне завдання на базі того, що саме ви хочете, де будуть проходити повітропроводи, де розміщуватиметься вентиляційне устаткування, які заходи будуть прийняті для шумоізоляції вентиляції.
Типи вентиляції будинку
Проста вентиляція будинку. Вам потрібне свіже повітря в спальнях, дитячій, тренажерному залі та кухні. Охолоджувати повітря Ви збираєтеся окремими спліт-системами. Економічно вигідним варіантом є поєднання природної витяжної вентиляції з механічною припливною.
На етапі проекту будинку
Ви передбачаєте окремі витяжні канали
в стінах для санвузлів, душових,
приміщення кухні. Витяг повітря
відбуватиметься природно або від
окремих недорогих
В якості припливної установки оптимальним буде використання моноблочною заводської установки, наприклад українського виробництва Вентс. Дані установки поставляються з готовою системою автоматики, порівняно недорогі в порівнянні з іноземними аналогами.
Плюс такої системи - неможливість перетікання неприємних запахів у житлові приміщення. Мінусом є те, що при такій схемі потрібно буде в нижній частині дверей встановити переточні грати для вільного відтоку повітря, щоб в кімнаті не створювався надлишковий тиск (грубо кажучи, щоб можна було легко відкривати двері).
Іншим варіантом вентиляції може бути використання припливно-витяжної установки системи вентиляції з рекуперацією тепла. Її використання дозволяє заощадити експлуатаційні витрати (електроенергія, теплова енергія від котла). Повітря, яке видаляється з приміщення, передає частину тепла повітрю, який буде надходити в приміщення. Цей процес відбувається в рекуператорі. Такі установки коштують дорожче, але протягом 5-7 років окуповують себе. Для їх монтажу необхідно дещо більше простору.
Припливно-витяжна система з охолоджуванням припливу. Ви хочете, щоб в теплу пору року система вентиляції ще і охолоджувала припливне повітря. Цього можна досягти установкою центрального кондиціонера. Сам по собі центральний кондиціонер є припливною системою вентиляції з секцією охолоджувача.
Плюси такої системи - цілорічна централізована подача 100% свіжого відфільтрованого, підігрітого або охолодженого (залежно від пори року) повітря в приміщення.
Мінус такої системи - чималі перерізи повітроводів (це пов'язано з тим, що для погашення надлишкового тепла необхідна чимала кількість охолодженого повітря, ніж скажемо в принципі необхідно просто для дихання людині), необхідність установки охолоджувача (водяного або фреонового) з холодильною машиною, необхідність дорогої регулюючої автоматики і як наслідок достатньо висока вартість такої системи.
Також мінусом є дуже обмежена можливість регулювання температури по кімнатах тобто якщо ви хочете, щоб в кабінеті було +24 С, а в спальні +20 С, то так як повітря надходить в ці приміщення централізовано, цього буде складно досягти.
Адже температура повітря припливу у повітроводі буде однакова. Ця проблема вирішується, і ми розглянемо її на прикладі 3.
Вентиляція припливно-витяжною системою з охолоджуванням припливу з можливістю регулювання температури по кімнатах. Як це досягти? Розглянемо приклад використання центрального кондиціонера з можливістю регулювання температури зонально, тобто по приміщеннях. Для початку зробимо невеликий відступ і розглянемо один з аспектів центрального кондиціонування.
Для забезпечення кондиціонування приміщення необхідно погасити тепла цього приміщення охолодженим повітрям, що власне і робиться системою припливної вентиляції з охолоджуванням або центральним кондиціонером. Але є один невеликий нюанс: кількість свіжого повітря для дихання людини та кількість повітря для погашення теплопрітоков приміщення дуже відрізняються за величиною, як говорилося вище.
Якщо для дихання однієї людини необхідно 60 м3 / ч, то для погашення тепла в кімнаті, де ця людина знаходитися, припливного охолодженого повітря буде потрібно значно більше - 300 - 400 м3 / ч. Звідси ми бачимо, що експлуатаційні витрати на подачу повітря для дихання і подачу охолодженого повітря значно відрізняються. Адже для охлажднія 300 куб. метрів повітря енергії потрібно значно більше, ніж для охолодження 60 м3 / ч.
Для зменшення енерговитрат, можливості регулювання температури по окремих приміщеннях можливе застосування наступної схеми вентиляції:
Встановлюється система центрального кондиціонування, метою якої є подача свіжого підготовленого повітря, але в кількості необхідному не для забезпечення повного кондиціонування приміщення, а для забезпечення подачі свіжого повітря для дихання. А безпосередньо охолоджування приміщень до необхідної температури можуть виконувати «доводчики», якими можуть бути окремі звичайні кондиціонери будь-якого типу.
І в такому випадку, в кожній окремо взятій кімнаті можна встановлювати будь-яку необхідну комфортну температуру.
Для того, щоб рівень шуму від вентиляційних установок був мінімальний, рекомендується приточне обладнання розміщувати в підвалі будинку, а витяжне на покрівлі (у разі використання окремих припливної та витяжної системи). Якщо підвалу немає або його не можна використовувати, припливну установку (або припливно-витяжну) можна розмістити в одному з підсобних приміщень на першому поверсі, бажано ближче до середини будівлі.
Здійснювати забір свіжого
зовнішнього повітря краще

- Системы теплоснабжения
- Системы тонального избирательного вызова. Организация диспетчерской связи
- Системы топливоподачи дизелей
- Системы «точно-в-срок (just-in-time)»
- Системы тягового электроснабжения 94/27,5 кВ
- Системы управление запасами на предприятии
- Системы управления
- Системы счисления. Двоичная система счисления. Перевод из одной системы счисления в другую
- Системы счисления древнего мира
- Системы счисления - позиционные и непозиционные системы счисления
- Системы телевизионного наблюдения
- Системы телеизмерения
- Системы телемеханики
- Системы телемеханики в энергетике